JP2019130319A - Method and apparatus for manipulating temperature - Google Patents

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Abstract

To provide a method and an apparatus for manipulating temperature of a surface.SOLUTION: A device 100 comprises a thermal adjustment apparatus such as a controller 140 in electrical communication with one or more thermoelectric materials 110, placed adjacent to the surface of skin. The device 100 generates a series of thermal pulses at the surface, and may provide an expanded thermal sensation to a user. The thermal pulse is characterized by temperature reversibility, where each pulse includes an initial temperature adjustment, followed by return temperature adjustment, over a short period of time(e.g., less than 120 seconds). The average rate of temperature change upon initiation and upon return may be in a range between about 0.1°C/second and about 10.0°C/second. In some cases, the average rate of the initial temperature adjustment is larger in magnitude than the average rate of the return temperature adjustment.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、概略、表面の温度を操作する方法及び装置に関する。   The present disclosure generally relates to methods and apparatus for manipulating surface temperature.

家庭内部、オフィス内部、建物内部、及び他の囲い地内部にて快適な温度範囲で空間を維持するために冷暖房空調(HVAC)システムにより、相当量のエネルギが毎年用いられる。相当量のエネルギが消費されているにもかかわらず、熱的不快は依然、建物環境内部の不満足の主原因であり、これは主として個人的嗜好の大きな変化によるものである。多くの場合、最適に調整されていると考えられるインドア空間は、所与の時に占有者の約80%を満足させているに過ぎないようである。従来のHVACは、個々の占有者が自ら個々の環境にて快適性、集中力及び生産性を感知するのに必要である温度における空間的及び時間的変動を、提供することはできない。   A significant amount of energy is used annually by air conditioning and air conditioning (HVAC) systems to maintain space in a comfortable temperature range inside a home, office, building, and other enclosure. Despite the considerable amount of energy consumed, thermal discomfort remains a major cause of dissatisfaction within the building environment, mainly due to large changes in personal preferences. In many cases, the indoor space that is considered optimally adjusted appears to satisfy only about 80% of the occupants at a given time. Conventional HVAC cannot provide the spatial and temporal variations in temperature that individual occupants need to perceive comfort, concentration and productivity in their own environment.

温度規制のための現存のウエラブルデバイスは、熱を生成若しくは吸収せず単に外部温度から着装者を断熱する働きをするに過ぎない、という点において、概略受動的である。時計、加速度計、モーションセンサなどを含む、アクティブウエラブルデバイスの分野における急速な向上に拘わらず、着装者の熱的快適性を強化するように能動的に稼働するウエラブルデバイスの理解にはギャップがある。   Existing wearable devices for temperature regulation are generally passive in that they do not generate or absorb heat and merely serve to insulate the wearer from external temperatures. Despite the rapid improvement in the field of active wearable devices, including watches, accelerometers, motion sensors, etc., there is a gap in understanding wearable devices that operate actively to enhance the wearer's thermal comfort There is.

表面の温度を操作する方法及びデバイスが提供される。   Methods and devices for manipulating surface temperature are provided.

例示の実施形態では、表面の温度を操作するデバイスが提供される。デバイスは、表面に近接して配置されるように構成され設定された少なくとも一つの熱電気材料を含む。デバイスはまた、少なくとも一つの熱電気材料と電気連絡するコントローラであって、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて熱パルスを、前記少なくとも一つの熱電気材料に生成させるように構成された、コントローラを含み、前記熱パルスは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率である、第1の温度から第2の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度調整と、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率である、第2の温度から第3の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度調整とを含み、第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さい。   In an exemplary embodiment, a device for manipulating surface temperature is provided. The device includes at least one thermoelectric material configured and configured to be disposed proximate to the surface. The device is also a controller in electrical communication with the at least one thermoelectric material, such that the at least one thermoelectric material generates a heat pulse in a region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface. A controller configured, wherein the heat pulse has a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second from a first temperature to a second temperature; A first temperature adjustment in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface and a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second A second temperature adjustment in a region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface from a second temperature to a third temperature, between the first temperature and the third temperature The magnitude difference is the magnitude between the first temperature and the second temperature. Less than 25% of the difference.

別の例示の実施形態では、表面の温度を操作する方法が提供される。方法は、表面に対して近接して少なくとも一つの熱電気材料の領域を配置するステップと、及び、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて熱パルスを生成するステップとを含む。前記熱パルスを生成するステップは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率にて、第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップと、及び、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率にて、第2の温度から第3の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップとを含み、第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さい。   In another exemplary embodiment, a method for manipulating surface temperature is provided. The method includes disposing at least one region of thermoelectric material proximate to a surface and generating a heat pulse in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface. . The step of generating the heat pulse includes a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second to a surface from a first temperature to a second temperature. Adjusting the temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate and at a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second; Adjusting the temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface from a temperature of 2 to a third temperature, the magnitude difference between the first temperature and the third temperature Is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature.

更に別の実施形態では、表面の温度を操作するデバイスが提供される。デバイスは、表面に近接して配置されるように構成され設定された熱調整装置を含み、前記熱調整装置は、表面に近接する熱調整装置の領域にて120秒より短い期間に亘って熱パルスを生成するように構成され、前記熱パルスは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率である、第1の温度から第2の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度調整と、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率である、第2の温度から第3の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度調整とを、含み、第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さいものであり、第1の平均変化率の大きさは第2の平均変化率の大きさより大きい。   In yet another embodiment, a device for manipulating surface temperature is provided. The device includes a thermal conditioner configured and configured to be positioned proximate to the surface, the thermal conditioner being in a region of the thermal conditioner proximate to the surface for a period of less than 120 seconds. Configured to generate a pulse, wherein the heat pulse is a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second from a first temperature to a second A first temperature adjustment in the region of the at least one thermoelectric material proximate the surface to a temperature and a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second A second temperature adjustment in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface from a second temperature to a third temperature, wherein the first temperature and the third temperature The magnitude difference between is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature There, the magnitude of the first average change rate is greater than the size of the second average change rate.

更に別の実施形態では、表面の温度を操作する方法が提供される。方法は、表面に対して近接して熱調整装置の領域を配置するステップと、及び、表面に近接する前記熱調整装置の領域にて120秒より短い期間に亘って熱パルスを生成するステップとを含む。前記熱パルスを生成するステップは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率にて、第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップと、及び、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率にて、第2の温度から第3の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップとを含み、第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さく、第1の平均変化率の大きさは、第2の平均変化率の大きさよりも大きい。   In yet another embodiment, a method for manipulating surface temperature is provided. Placing the region of the thermal conditioning device in proximity to the surface; and generating a heat pulse in the region of the thermal conditioning device in proximity to the surface for a period of less than 120 seconds; including. The step of generating the heat pulse includes a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second to a surface from a first temperature to a second temperature. Adjusting the temperature in the region of the thermal regulator in close proximity, and at a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second, the second temperature Adjusting the temperature in the region of the thermal conditioning device proximate to the surface from a first temperature to a third temperature, the magnitude difference between the first temperature and the third temperature being the first temperature Less than 25% of the magnitude difference between the first and second temperatures, and the magnitude of the first average rate of change is greater than the magnitude of the second average rate of change.

本開示の種々の実施形態は、複数の利点を提示する。本開示の全ての実施形態が同じ利点を共有するというものではなく、同じ利点を共有する実施形態は全ての条件下でそれら同じ利点を共有する、というものでもない。本明細書に記載の種々の実施形態は、組み合わせても利用され得るのであり、更なる利点を提供し得る。   Various embodiments of the present disclosure present multiple advantages. Not all embodiments of the present disclosure share the same advantages, and embodiments that share the same advantages do not share those same advantages under all conditions. The various embodiments described herein can be utilized in combination and can provide further advantages.

本開示の種々の実施形態の構成と共に、本開示の更なる特徴及び利点を、添付の図面を参照して以下詳細に説明する。   Further features and advantages of the present disclosure, as well as the structure of various embodiments of the present disclosure, are described in detail below with reference to the accompanying drawings.

添付の図面は、一定の縮尺で描くことを意図していない。明確さのために、あらゆる図面にてあらゆる要素がラベル付けされているわけではない。
図1Aは、実施形態の一つのセットに係る、ユーザにより着装される表面の温度を操作するデバイスの、斜視図を示す。 図1Bは、図1Aのデバイスの斜視図を示す。 図1Cは、図1A、図1Bのデバイスの底面図を示す。 図2は、実施形態の一つのセットに係る、表面の温度を操作する別のデバイスの斜視図を示す。 図3は、実施形態の一つのセットに係る、表面の温度を操作する更に別のデバイスの斜視図を示す。 図4Aは、実施形態の一つのセットに係るデバイスにより、生成される熱パルスの略図である。 図4Bは、実施形態の一つのセットに係るデバイスにより、生成される別の熱パルスの略図である。 図5Aは、実施形態の一つのセットに係るデバイスにより、生成される更に別の熱パルスの略図である。 図5Bは、実施形態の一つのセットに係るデバイスにより、生成される別の熱パルスの略図である。 図6は、実施形態の一つのセットに係るデバイスにより、生成される熱パルスの連続の略図である。 図7は、実施形態の一つのセットに係るデバイスに印加される電気信号の例である。 図8は、ある実施形態に係るデバイスに印加される電圧プロファイルのセットに応答する、表面の温度における相対的変化の例示のプロットである。 図9は、ある実施形態に係るデバイスに印加される電圧プロファイルの別のセットに応答する、表面の温度における相対的変化の例示のプロットである。 図10は、ある実施形態に係る二つのデバイスにより、生成される一連の熱パルスに対する表面の温度の例示のプロットである。
The accompanying drawings are not intended to be drawn to scale. For clarity, not every element is labeled in every drawing.
FIG. 1A shows a perspective view of a device for manipulating the temperature of a surface worn by a user, according to one set of embodiments. FIG. 1B shows a perspective view of the device of FIG. 1A. FIG. 1C shows a bottom view of the device of FIGS. 1A and 1B. FIG. 2 shows a perspective view of another device for manipulating surface temperature, according to one set of embodiments. FIG. 3 shows a perspective view of yet another device for manipulating surface temperature, according to one set of embodiments. FIG. 4A is a schematic illustration of a heat pulse generated by a device according to one set of embodiments. FIG. 4B is a schematic illustration of another heat pulse generated by a device according to one set of embodiments. FIG. 5A is a schematic illustration of yet another heat pulse generated by a device according to one set of embodiments. FIG. 5B is a schematic illustration of another heat pulse generated by a device according to one set of embodiments. FIG. 6 is a schematic diagram of a sequence of heat pulses generated by a device according to one set of embodiments. FIG. 7 is an example of an electrical signal applied to a device according to one set of embodiments. FIG. 8 is an exemplary plot of relative changes in surface temperature in response to a set of voltage profiles applied to a device according to an embodiment. FIG. 9 is an exemplary plot of relative changes in surface temperature in response to another set of voltage profiles applied to a device according to an embodiment. FIG. 10 is an exemplary plot of surface temperature for a series of heat pulses generated by two devices according to an embodiment.

表面の温度を操作する方法及び装置が提供される。本開示は、ユーザの皮膚などの表面近傍に配置される、一つ若しくはそれ以上の熱電気材料を含むデバイス、若しくは他の適切な熱調整装置に関する。デバイスは、表面における連続する一連の熱パルスを生成するように構成され得る。この熱パルスは、適切に印加されると、ユーザに対して熱感覚を強化するものとなり、場合によって、熱パルスが無いときよりもより快適な熱経験がユーザに提供され得る。   Methods and apparatus for manipulating surface temperature are provided. The present disclosure relates to a device including one or more thermoelectric materials, or other suitable thermal conditioning apparatus, disposed near a surface such as a user's skin. The device may be configured to generate a continuous series of heat pulses at the surface. This heat pulse, when properly applied, will enhance the thermal sensation for the user and in some cases may provide the user with a more comfortable thermal experience than without the heat pulse.

本明細書に更に記載するように、熱パルスは、表面における過渡的な可逆性の温度変化を含み得、温度は初期の温度から別の温度へ変化し、続いて直ぐに、他の温度から初期の温度に戻る、若しくは初期の温度に近い温度への、戻り温度変化となり、これらは全て相対的に短時間(例えば、120秒以下若しくはより短時間)におけるものである。   As further described herein, the heat pulse may include a transient reversible temperature change at the surface, where the temperature changes from an initial temperature to another temperature, followed immediately by another temperature to an initial temperature. Or return temperature changes to a temperature close to the initial temperature, all of which are in a relatively short time (eg, 120 seconds or less or shorter).

例えば、熱パルスは、第1の温度から第2の温度への(例えば、0.1−10.0℃/
秒の平均変化率の)、表面における第1の温度調整と、第2の温度から第3の温度への(例えば、更に0.1−10.0℃の平均変化率/秒の)、表面における第2の温度調整を含み得る。その熱パルスでは、第1の温度と第3の温度の間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異の25%より小さくてもよい。更に、ある場合では、第1の平均変化率の大きさは、第2の平均変化率の大きさよりも大きくてもよい。
For example, the heat pulse may be from a first temperature to a second temperature (eg, 0.1-10.0 ° C. /
The first temperature adjustment at the surface (from the average rate of change in seconds) and the surface from the second temperature to the third temperature (for example, with an average rate of change of 0.1-10.0 ° C./second) A second temperature adjustment at. In that heat pulse, the magnitude difference between the first temperature and the third temperature may be less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature. Further, in some cases, the magnitude of the first average rate of change may be greater than the magnitude of the second average rate of change.

従来の利用の下では、加熱若しくは冷却のための、熱電気材料、若しくは他の温度調整デバイスは、概略、定常状態、即ち、一定の印加温度及び/又は電気信号モードの下で操作され、加熱若しくは冷却の長時間スケールの利用を維持する。例えば、これらの従来の方法は、通常、熱い若しくは冷たいパック圧迫治療に用いられ、その場合、長期間温度が同じものを維持することが望ましい。一方で、本開示の形態は、実質的に可逆的であり過渡的な熱パルスを生成することを含み、該熱パルスは結果として人の皮膚への連続的熱刺激となり得る。   Under conventional use, a thermoelectric material, or other temperature regulating device, for heating or cooling is generally operated under steady state, i.e., constant applied temperature and / or electrical signal mode, heating Or maintain the use of a long scale of cooling. For example, these conventional methods are typically used for hot or cold pack compression treatments, where it is desirable to maintain the same temperature for an extended period of time. On the other hand, the forms of the present disclosure include generating a heat pulse that is substantially reversible and transient, which can result in a continuous heat stimulus to the human skin.

あるやり方で、例えば、特定の温度プロファイルに従って熱パルスを生成することで、人の皮膚の表面において温度を変動することにより、個人のための加熱若しくは冷却効果を改善し得るということを、予期せず発明者は認識した。この改善された熱的効果は、より長い期間(例えば、数分若しくは数時間以上)に亘って温度が表面にてある温度から別の温度へ徐々に変化する場合に比べて、短期間(例えば、120秒以下、30秒以下)表面にて行きつ戻りつ可逆的に温度がパルス化するときに、より明白に個人に感知され得る。即ち、本開示の実施形態に係る熱パルスに曝されると、この加熱及び/又は冷却効果の感知強度は、大きさがずっと大きく、例えば、定常状態にて印加され得る、温度の実際の変化に、対比され得る。   Anticipate that heating or cooling effects for an individual can be improved in some way, for example by generating a heat pulse according to a specific temperature profile, thereby varying the temperature at the surface of the person's skin. The inventor recognized. This improved thermal effect can be achieved over a shorter period of time (e.g., when the temperature gradually changes from one temperature to another at a surface over a longer period (e.g., minutes or hours). , 120 seconds or less, 30 seconds or less) When the temperature pulses reversibly back and forth on the surface, it can be more clearly perceived by the individual. That is, when exposed to a heat pulse according to embodiments of the present disclosure, the sensed intensity of this heating and / or cooling effect is much larger in magnitude, for example, the actual change in temperature that can be applied at steady state. Can be contrasted.

パルス間のある変動を含む若しくは含まない、人の皮膚における熱パルスの適切なシリーズを生成することにより、皮膚の温度受容器は連続して刺激され得る。皮膚の表面における加熱及び/又は冷却に応じて、温度受容器は調整する傾向を有し、直接の環境に慣れると初期の刺激に鈍感になることを、発明者は知見した。このことは、被服などの外的刺激の接触や、感覚が慣れ得る他の刺激への、皮膚の鈍感化に類似する。   By generating an appropriate series of heat pulses in human skin, with or without some variation between pulses, the skin temperature receptor can be stimulated continuously. The inventors have found that temperature receptors have a tendency to adjust in response to heating and / or cooling at the surface of the skin and become insensitive to initial irritation when accustomed to a direct environment. This is similar to the desensitization of the skin to contact with external stimuli such as clothing and other stimuli with which the sensation can become familiar.

特に、発明者は、本明細書に詳細に記載するように、温度変化の率、温度変化の大きさ、パルス期間などの、特定のパラメータの組み合わせを有する熱パルスを人の皮膚の表面にて生成することにより、適応鈍感化の効果が軽減され若しくは減少され、更に冷却及び/又は加熱の感知効果が改善されることを、発見した。冷却される若しくは加熱される部屋で発生し得る鈍感化と比較して、本明細書に記載のデバイスは、ユーザの好みに従って、改善された熱的経験、例えば、冷却及び/又は加熱の快適な感覚を、ユーザに継続的に提供することができる。上述のように、熱パルスが生成されるやり方により、デバイスが動作する際には、ユーザは、デバイスの温度変化における実際の大きさと対比して、皮膚の表面にて、より大きく感知される温度感覚を経験し得る、即ち感じ得る。   In particular, the inventor, as described in detail herein, applies a heat pulse having a specific combination of parameters, such as the rate of temperature change, the magnitude of temperature change, and the pulse duration, to the surface of human skin. It has been discovered that by producing, the effect of adaptive desensitization is reduced or reduced, and the sensing effect of cooling and / or heating is improved. Compared to the desensitization that can occur in a cooled or heated room, the devices described herein provide an improved thermal experience, for example, cooling and / or heating comfort, according to user preferences. A sensation can be continuously provided to the user. As described above, due to the manner in which the heat pulses are generated, when the device is operating, the user is more likely to sense a temperature at the surface of the skin as opposed to the actual magnitude of the device temperature change. You can experience the sensation.

ある実施形態では、熱調整装置は、ユーザの皮膚に直に近接して配置され得る一つ若しくはそれ以上の熱電気材料を含む。例えば、一つの熱パルス、及び/又は、連続する次から次への複数の熱パルスの形式で、皮膚の表面の温度を操作するように、電気信号が熱電気材料に印加され得る。ただし、当然ながら任意の適切な熱調整装置が採用され得る。例えば、レーザ動力デバイス、対流熱デバイス、若しくは、一連の熱パルスを生成し得る任意の他の適切な装置が、採用され得る。   In certain embodiments, the thermal conditioning device includes one or more thermoelectric materials that may be placed in close proximity to the user's skin. For example, an electrical signal can be applied to the thermoelectric material to manipulate the temperature of the skin surface in the form of a single heat pulse and / or multiple successive heat pulses. However, it will be appreciated that any suitable thermal conditioning device may be employed. For example, a laser powered device, a convective heat device, or any other suitable apparatus that can generate a series of heat pulses can be employed.

種々の実施形態では、デバイスにより生成される個々の熱パルスは、120秒以下の期間(例えば、1−30秒)継続し得、表面近傍の熱電気材料(若しくは適切な熱調整装置)の領域における第1の(初期)温度から第2の(パルス化)温度への第1の初期温度調整と、表面近傍の領域における第2の(パルス化)温度から第3の(戻り)温度への第2の戻り温度調整とを、含み得る。   In various embodiments, individual heat pulses generated by the device can last for a period of 120 seconds or less (eg, 1-30 seconds), and a region of thermoelectric material (or a suitable thermal conditioner) near the surface. A first initial temperature adjustment from a first (initial) temperature to a second (pulsed) temperature at and a second (pulsed) temperature to a third (returned) temperature in a region near the surface A second return temperature adjustment.

幾つかの実施形態に対して、第1の温度調整は加熱ステップを含み、第2の温度調整は冷却ステップを含む。或いは逆に、第1の温度調整が冷却ステップを含むとき、第2の温度調整は加熱ステップを含み得る。即ち、熱パルスは、初期温度変動、及びそれに続く、表面における初期温度と実質的に同じ若しくは近接する温度への戻りにより、特徴付けられ得る。例えば、第1の(初期)温度と第3の(戻り)温度との間の大きさの差異は、第1の(初期)温度と第2の(パルス化)温度との間の大きさの差異の25%以下であってもよい。   For some embodiments, the first temperature adjustment includes a heating step and the second temperature adjustment includes a cooling step. Alternatively, conversely, when the first temperature adjustment includes a cooling step, the second temperature adjustment may include a heating step. That is, a heat pulse can be characterized by an initial temperature variation followed by a return to a temperature that is substantially the same as or close to the initial temperature at the surface. For example, the magnitude difference between the first (initial) temperature and the third (return) temperature is of the magnitude between the first (initial) temperature and the second (pulsed) temperature. It may be 25% or less of the difference.

第1と第2の温度調整の各々は、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の平均変化率により、特徴付けられ得る。しかし、ある場合では、第1の温度調整の平均変化率の大きさは、第2の温度調整の平均変化率の大きさよりも大きい。熱調整装置近傍の表面が第2の(パルス化)温度から第3の(戻り)温度へ熱的に緩和する、若しくは調整する、期間は、表面が第1の(初期)温度から第2の(パルス化)温度へ最初にステップアップする期間よりも、長くてもよい。   Each of the first and second temperature adjustments may be characterized by an average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. However, in some cases, the average change rate of the first temperature adjustment is larger than the average change rate of the second temperature adjustment. The time period during which the surface in the vicinity of the thermal conditioning device thermally relaxes or regulates from the second (pulsed) temperature to the third (return) temperature is from the first (initial) temperature to the second (Pulsing) It may be longer than the period of initial step-up to temperature.

前述のように、種々の実施形態によると、皮膚の表面の温度プロファイルは、人に与える熱的経験を拡張するものであり、その人の受ける加熱や冷却の感覚拡張となる。例えば、周囲の温度が所望のものよりも冷たい場合、ユーザの皮膚の表面にて生成される一連の熱パルスによりユーザがその環境内でより暖かさを感じられる、適切な加熱モードに、ユーザはデバイスをセットし得る。その逆に、不快な暑い周囲環境内では、ユーザがより冷たさを感じられるような、皮膚の表面における熱パルスを生成する、適切な冷却モードに、ユーザはデバイスをセットし得る。加熱と冷却のモードの各々に対して、ユーザは、好みに基づいて、種々のパラメータ(例えば、温度変化の大きさ、変化の率、個々のパルスの期間、定常状態の温度、など)を調整することもできる。   As described above, according to various embodiments, the temperature profile of the surface of the skin extends the thermal experience given to a person and is an extension of the person's sense of heating and cooling. For example, if the ambient temperature is cooler than desired, the user can enter an appropriate heating mode that allows the user to feel warmer in their environment with a series of heat pulses generated on the surface of the user's skin. You can set the device. Conversely, in an uncomfortable hot ambient environment, the user can set the device to an appropriate cooling mode that generates a heat pulse at the surface of the skin that makes the user feel cooler. For each heating and cooling mode, the user adjusts various parameters (eg magnitude of temperature change, rate of change, duration of individual pulses, steady state temperature, etc.) based on preference You can also

前述のように、現存のHVACシステムは、概略、商業的ビルを加熱する若しくは冷却する相当量のエネルギを要求する。本開示の実施形態は、HVAC利用に関するエネルギ消費を相当量減少させるように評価される。例えば、1000人のオフィルビルに、本明細書に記載のデバイスを用意すると、建物の特定領域を1℃調整するのに要求される200kWhと比較して、1日5kWhを消費するに過ぎない。更に、本明細書に記載の方法及びデバイスは、熱的快適のユーザのレベルの関する個人的制御を、ユーザに提供し得る。個人の熱的快適に関してより局地的な方法の制御を提供することにより、オフィルビルは、概略減少するHVACロードを介して、HVACエネルギ利用の40%までセーブできる、と評価される。   As previously mentioned, existing HVAC systems generally require a significant amount of energy to heat or cool commercial buildings. Embodiments of the present disclosure are evaluated to significantly reduce energy consumption for HVAC utilization. For example, if the device described herein is prepared for 1000 office buildings, it consumes only 5 kWh per day, compared to 200 kWh required to adjust a specific area of the building by 1 ° C. Further, the methods and devices described herein may provide a user with personal control over the user's level of thermal comfort. By providing more localized control of the personal thermal comfort, it is estimated that Offirville can save up to 40% of HVAC energy utilization through a generally decreasing HVAC load.

熱電気材料の用語は、技術的に通常の意味を与えられるものであり、(例えば、ペルチェ、トムソン、及びシーベック効果などの他の名称で呼ばれる)熱電効果に従って、電気的ポテンシャル(例えば、電圧や対応する電流)の利用時に材料の表面にて温度変化が生成される、材料を称するものである。任意の適切な熱電気材料が用いられてよく、複数のものは以下に記載する。本明細書では熱電気材料について記載しているが、当然のことながら、本開示は熱電気材料に限定されず、他の熱調整装置が適宜用いられてもよい。   The term thermoelectric material is given its technically ordinary meaning, according to the thermoelectric effect (eg, called by other names such as Peltier, Thomson, and the Seabeck effect). It refers to a material in which a temperature change is generated at the surface of the material when the corresponding current) is used. Any suitable thermoelectric material may be used, some of which are described below. Although the present specification describes a thermoelectric material, it should be understood that the present disclosure is not limited to a thermoelectric material, and other heat regulation devices may be used as appropriate.

図1A〜図1Cは、利用時に、ユーザの皮膚102の表面に近接して配置されるように構成されている熱電気材料110を含むデバイス100の実施形態を示す。更に以下で説明するが、装置は、皮膚の表面に配置される複数の熱電気材料を含み得る。デバイス100は、熱電気材料110を覆うようにして、皮膚に対向して熱電気の側に配置される、熱導体材料120(例えば、ヒートシンク)を、含んでもよい。   1A-1C illustrate an embodiment of a device 100 that includes a thermoelectric material 110 that is configured to be placed proximate to the surface of a user's skin 102 when in use. As described further below, the device may include a plurality of thermoelectric materials disposed on the surface of the skin. The device 100 may include a thermal conductor material 120 (eg, a heat sink) that is disposed on the thermoelectric side opposite the skin so as to cover the thermoelectric material 110.

更に以下で説明するように、熱導体材料120は、所望のように、熱導体材料へ及び/又は熱導体材料から、熱を消散し得る。熱導体材料は、金属(例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼など)、熱導体ポリマ、ポーラスセラミック、又は、他の適宜の材料などの、任意の適切な材料を含み得る。   As described further below, the thermal conductor material 120 may dissipate heat to and / or from the thermal conductor material as desired. The thermal conductor material can include any suitable material, such as a metal (eg, aluminum, copper, stainless steel, etc.), a thermal conductor polymer, a porous ceramic, or other suitable material.

しかしながら、ある実施形態では、以下に更に説明し図2−3にて図示するように、熱導体材料ではなく、熱絶縁材料が、熱電気材料を覆うようにして、皮膚に対向して熱電気の側に配置されてもよい。本明細書でも記載し図10でも示すように、熱電気材料を熱絶縁材料で覆うことにより、皮膚の表面における熱パルスの効果が強化され得る。   However, in some embodiments, as described further below and illustrated in FIGS. 2-3, a thermal insulation material, rather than a thermal conductor material, covers the thermoelectric material so that it is opposed to the skin. It may be arranged on the side. As described herein and shown in FIG. 10, the effect of heat pulses on the surface of the skin can be enhanced by covering the thermoelectric material with a thermally insulating material.

当然ながら、熱電気材料が熱導体材料や熱絶縁材料により覆われることは、要求されない。例えば、熱消散装置が、熱電気材料を覆うこと無く、熱電気材料から間隔を置いてもよく、若しくは熱電気材料に近接して配置されてもよい。又は、熱導体材料や熱絶縁材料が、熱電気材料の一部を覆うように設けられてもよい。   Of course, it is not required that the thermoelectric material be covered with a heat conductor material or a heat insulating material. For example, a heat dissipation device may be spaced from the thermoelectric material without covering the thermoelectric material, or may be disposed proximate to the thermoelectric material. Alternatively, a heat conductor material or a heat insulating material may be provided so as to cover a part of the thermoelectric material.

適切な信号を熱電気に加え皮膚の表面における温度を操作するべく、熱電気は、電源130(例えば、バッテリ、プラグインアウトレットなど)及びコントローラ140に接続してもよい。ある場合には、コントローラは、適切且つ有益なやり方でデバイスのユーザコントロールを調整するための一つ若しくはそれ以上のインプット及び/又はアウトプットを、有してもよい。   Thermoelectricity may be connected to a power source 130 (eg, battery, plug-in outlet, etc.) and controller 140 to apply an appropriate signal to the thermoelectric to manipulate the temperature at the surface of the skin. In some cases, the controller may have one or more inputs and / or outputs for adjusting user control of the device in a suitable and beneficial manner.

デバイスのエレメント、即ち、熱電気材料110、熱導体材料120、電源130及びコントローラ140の、各々は、適宜のバンド150により共に適切に保持され得る。ある場合では、熱電気材料110が皮膚の表面に抗して若しくは近傍にて快適に且つ適切に配置され、熱電気により生成される熱パルスが実効的にユーザに好適な熱感覚を提供し得るように、バンド150が柔軟に調整可能であることが好ましい。しかしながら、ある実施形態に対しては、バンド150は、相対的に固い機械的挙動を示すものであり、全体のデバイスのためのサポートを示すものである。当然ながら、バンド150は任意の適切な構造を有してもよく、ある場合には、デバイスがブレスレット、アンクレット、ネックレスなどとして装着され得るようなスタイリッシュな形態を有してもよい。バンドは、金属、プラスチック、ゴム、皮、人工皮革、若しくはそれらの組み合わせなど、任意の適切な材料を含み得るが、それらに限定されない。   The device elements, ie, thermoelectric material 110, thermal conductor material 120, power supply 130 and controller 140, can each be suitably held together by a suitable band 150. In some cases, the thermoelectric material 110 can be placed comfortably and properly against or near the surface of the skin, and heat pulses generated by thermoelectricity can effectively provide a suitable thermal sensation to the user. Thus, it is preferable that the band 150 can be adjusted flexibly. However, for some embodiments, the band 150 exhibits a relatively hard mechanical behavior and provides support for the entire device. Of course, the band 150 may have any suitable structure, and in some cases may have a stylish form so that the device can be worn as a bracelet, anklet, necklace, or the like. The band may include any suitable material such as, but not limited to, metal, plastic, rubber, leather, artificial leather, or combinations thereof.

当然ながら、熱電気材料はユーザの皮膚の表面の直接の近傍に配置され得るが、本開示の形態に従っては、熱電気材料は、ユーザの皮膚に直接接触することは要求されない。例えば、更なる層(図示せず)が、熱電気材料と皮膚の表面との間に配置され得る。例えば、導体若しくは絶縁層、保護層、(例えば、更なる快適のための)支持層、若しくは、別の適宜の材料、である。   Of course, although the thermoelectric material may be placed in the immediate vicinity of the surface of the user's skin, according to the form of the present disclosure, the thermoelectric material is not required to contact the user's skin directly. For example, an additional layer (not shown) can be placed between the thermoelectric material and the surface of the skin. For example, a conductor or insulating layer, a protective layer, a support layer (eg for further comfort), or another suitable material.

図2〜3は、デバイス100は、熱電気材料を覆い、皮膚に対向して熱電気の側に配置される熱絶縁材料122を、含む。結果として、熱絶縁材料122は、皮膚の表面に配置される、熱電気材料により生成される熱のレベルを実質的に維持する。ある場合では、以下で更に説明するように、熱絶縁材料は、熱電気材料により生成される熱パルスの効果を強化する。熱絶縁材料は、例えば、ポリマ、プラスチック、エラストマ(例えば、ゴム、ネオプレンなど)、及び/又は別の適宜の材料などの、任意の適切な材料を含み得る。そのような絶縁材料は、例えば、より大きいヒートシンクが熱電気材料を覆って配置されるよりも、かさばらずより柔軟であるデバイスにも役立つ。従って、ネオプレン、他のゴム、又は、クロス若しくはテキスタイルベースの材料などの、適切な絶縁層で、熱電気材料を覆うことにより、デバイスはより装着しやすいものとなり得る。ある実施形態に対しては、覆いや他の配置される材料無しに、熱電気材料は空気に曝され得る。   2-3, the device 100 includes a thermally insulating material 122 that covers the thermoelectric material and is disposed on the thermoelectric side opposite the skin. As a result, the thermal insulation material 122 substantially maintains the level of heat generated by the thermoelectric material that is placed on the surface of the skin. In some cases, the thermal insulation material enhances the effect of the heat pulses generated by the thermoelectric material, as further described below. The thermally insulating material may include any suitable material, such as, for example, a polymer, plastic, elastomer (eg, rubber, neoprene, etc.), and / or another suitable material. Such insulating materials are also useful for devices that are less bulky and more flexible than, for example, a larger heat sink is placed over the thermoelectric material. Thus, by covering the thermoelectric material with a suitable insulating layer, such as neoprene, other rubber, or a cloth or textile-based material, the device can be made easier to wear. For certain embodiments, the thermoelectric material may be exposed to air without a cover or other placed material.

ある実施形態では、デバイス100は、複数の熱電気材料を含み得る。例えば、図2〜3に示すように、一片の熱電気材料では無く、デバイス100は、相互に近接して配置される、複数の小さい熱電気材料110A、110B、110C、110Dを、含み得る。図2〜3の熱電気材料110A、110B、110C、110Dは、例えば、手首や身体の他の部位回りにて、デバイスの曲げを調整するように、寸法取りされて配置され得る。相互に接続する小さい固いコンポーネント(例えば、金属パーツ)を有する時計と同様に、リストバンドに沿って相互に関して曲がり得るのであり、複数の熱電気材料は相対的に小さいものであり、リストバンド150の柔軟性及び全体の装着性を可能にするように配置され得る。従って、相対的に小さい熱電気材料は、ある身体部分の曲率に順応するように設けられ得る。よって、熱電気材料とリストバンドにより、デバイスは、ユーザに対して調節自在に、従ってぴったりとフィットすることが可能となる。   In certain embodiments, device 100 may include a plurality of thermoelectric materials. For example, as shown in FIGS. 2-3, rather than a single piece of thermoelectric material, the device 100 may include a plurality of small thermoelectric materials 110A, 110B, 110C, 110D disposed in close proximity to each other. The thermoelectric materials 110A, 110B, 110C, 110D of FIGS. 2-3 may be dimensioned and arranged to adjust the bending of the device, for example, around the wrist or other parts of the body. As with watches having small rigid components (eg, metal parts) that interconnect, they can bend with respect to each other along the wristband, and the plurality of thermoelectric materials are relatively small, It can be arranged to allow flexibility and overall wearability. Thus, a relatively small thermoelectric material can be provided to accommodate the curvature of a body part. Thus, the thermoelectric material and the wristband allow the device to be adjustable and thus fit snugly to the user.

デバイスは、任意の適切な数の熱電気材料を含み得る。例えば、デバイスは、二つ若しくはそれ以上、三つ若しくはそれ以上、四つ若しくはそれ以上、五つ若しくはそれ以上、十若しくはそれ以上、などのそれら熱電気材料を含み得る。熱電気材料は、デバイスの表面沿いに、例えば、行沿いに並んで、グリッド上の形式に配置されて、不規則パターンに位置して、特定の形状(例えば、楕円、円、四辺形、六角形など)を形成するように配置されて、任意の適宜のパターンで配置されてよく、又は、別の適宜のように構成されてもよい。熱電気材料が相互に相対的に非常に近接して配置され、熱電気のクラスタが適切に熱パルスを生成でき、例えば、表面にてより集中する熱パルスを生成でき、熱電気が相互により離れる場合よりも、より明白なレスポンスを引き出すことができるのが、好ましい。   The device can include any suitable number of thermoelectric materials. For example, the device may include two or more, three or more, four or more, five or more, ten or more, and the like thermoelectric materials. Thermoelectric materials are arranged in a grid pattern along the surface of the device, e.g., along a row, located in an irregular pattern, and have a specific shape (e.g., ellipse, circle, quadrilateral, six May be arranged in any appropriate pattern, or may be configured in another appropriate manner. Thermoelectric materials are placed in very close proximity to each other, thermoelectric clusters can generate heat pulses properly, eg heat pulses that are more concentrated on the surface, and thermoelectrics are separated from each other It is preferable to be able to elicit a more obvious response than is the case.

ある場合には、熱絶縁材料は、相互に電気連絡し得る。例えば、熱電気材料は、相互に直列の電気接続を有するように配置され得る。従って、熱電気材料の一つに加えられる電気信号は、その電気材料が接続する他のものにも加えられ得る。又は、熱電気材料は、相互に電気的に切り離されていてもよく、例えば、好適な機会、大きさ、及び/又は、レートにて、所望のように、例えば、個々の熱電気材料のために適宜あつらえられた電気信号で、コントローラにより独立して刺激されてもよい。   In some cases, the thermally insulating materials can be in electrical communication with each other. For example, thermoelectric materials can be arranged to have electrical connections in series with each other. Thus, an electrical signal applied to one of the thermoelectric materials can be applied to the other to which the electrical material is connected. Alternatively, the thermoelectric materials may be electrically separated from each other, eg, at a suitable opportunity, size, and / or rate, as desired, eg, for individual thermoelectric materials May be stimulated independently by the controller with electrical signals as appropriate.

ある実施形態では、図示していないが、デバイスは、生地(例えば、衣料品)に組み込まれてもよい。例えば、ある実施形態では、スカーフ、ネックレス、アームバンド、リストバンド、又は任意の他の適切な装着品が、本明細書に記載のようにデバイスを組み込んでもよい。ある実施形態では、デバイスのサイズは、デバイスが手首にて、足首にて、衣料品の内部にて、ユーザの手のひらの範囲内にて、その他にて、快適にフィットするように、選択されてもよい。   In some embodiments, although not shown, the device may be incorporated into a fabric (eg, clothing). For example, in certain embodiments, a scarf, necklace, armband, wristband, or any other suitable attachment may incorporate the device as described herein. In certain embodiments, the size of the device is selected so that the device fits comfortably at the wrist, at the ankle, within the garment, within the palm of the user, and elsewhere. Also good.

前述のように、デバイスは、熱電気材料と、又は、他の適宜の熱調整装置と、電気連絡するコントローラを含み得る。ある実施形態では、コントローラは、一連の電気信号を熱電気材料に加えて、表面近傍の熱電気材料の領域にて熱パルスを生成させるように、構成されている。ある場合では、更に以下にて説明するように、コントローラは、(例えば、ユーザの皮膚の表面近傍の、熱電気材料の領域にて)熱電気材料複数の熱パルスを連続して生成させるように、構成され得る。例えば、ある実施形態では、熱電気材料は、少なくとも一つの、少なくとも二つの、少なくとも五つの、少なくとも十の、少なくとも二十の、少なくとも五十の、少なくとも百の、少なくとも二百の、少なくとも三百の、少なくとも四百の、又は、少なくとも五百の熱パルスを連続して、次から次に生成し得る。当然ながら、デバイスは連続して動作するように構成されてもよい。皮膚の表面にてどれだけ多くの熱パルスが生成されるかについての限定が無いからである。   As described above, the device may include a controller in electrical communication with the thermoelectric material or other suitable thermal conditioning apparatus. In certain embodiments, the controller is configured to apply a series of electrical signals to the thermoelectric material to generate a heat pulse in the region of the thermoelectric material near the surface. In some cases, as described further below, the controller is configured to continuously generate multiple heat pulses of thermoelectric material (eg, in the region of thermoelectric material near the surface of the user's skin). Can be configured. For example, in certain embodiments, the thermoelectric material comprises at least one, at least two, at least five, at least ten, at least twenty, at least fifty, at least one hundred, at least two hundred, at least three hundred. At least four hundred or at least five hundred heat pulses can be generated in succession, and then from one to the next. Of course, the device may be configured to operate continuously. This is because there is no limitation on how many heat pulses are generated on the surface of the skin.

ある実施形態では、前述のように、コントローラは、熱電気材料の各々と独立して電気連絡してもよい。結果として、コントローラは、二つ若しくはそれ以上の熱電気材料に、相互に独立し区別される二つ若しくはそれ以上の熱パルスを、生成させるように構成されてもよい。例えば、第1の熱電気材料が第1の熱パルスを生成し、第2の熱電気材料が第2の、熱パルスを生成する、などである。当然ながら、個々の熱パルスの種々の特徴は同じでもよいし異なっていてもよい。ある実施形態では、個々の熱パルスは実質的に同時に生成され得る。一方で、ある実施形態に対しては、第1の熱パルスと第2の熱パルスは、異なる時間に生成されてもよい。又は、前述のように、コントローラは、熱電気材料に、複数の個別の熱パルスを連続して、任意の適切なパターンで生成させるように構成されてもよい。   In certain embodiments, as described above, the controller may be in electrical communication independently of each of the thermoelectric materials. As a result, the controller may be configured to cause two or more thermoelectric materials to generate two or more heat pulses that are independent and distinct from each other. For example, a first thermoelectric material generates a first heat pulse, a second thermoelectric material generates a second, a heat pulse, and so on. Of course, the various features of the individual heat pulses may be the same or different. In certain embodiments, individual heat pulses can be generated substantially simultaneously. On the other hand, for certain embodiments, the first heat pulse and the second heat pulse may be generated at different times. Alternatively, as described above, the controller may be configured to cause the thermoelectric material to generate a plurality of individual heat pulses in succession in any suitable pattern.

本明細書で説明するように、ある実施形態に対しては、コントローラは、ユーザに提供される温度感覚を強化するように、熱電気材料に、人の皮膚の表面における複数の適宜の時間変動温度プロファイルを生成させるように、構成されている。その温度感覚は、より高い程度の熱的快適及び快楽をユーザに提供するようにあつらえられ得るものである。理論に縛られようとしないならば、ある場合では、多数の熱パルスの利用は、より長い定常状態の期間に亘って熱調整を加えることと対比しても、連続する熱刺激を皮膚に関する熱受容器に加えるのに特に効果的であり得る。前述のように、熱パルスの利用により連続するレベルの刺激が提供され得るのであり、このことにより、熱受容器が熱変動に対して鈍感になる可能性が減少する。結果として、そのような熱パルスにより、ユーザは全体として強化された認識熱感覚を経験し得る。従って、適宜に熱パルスを変調し及び/又は調整することにより、ユーザの全体の熱快適性、若しくは認識快適性は、所望のように操作され得る。   As described herein, for certain embodiments, the controller may apply a plurality of appropriate time variations on the surface of the human skin to the thermoelectric material to enhance the temperature sensation provided to the user. It is configured to generate a temperature profile. The temperature sensation can be tailored to provide the user with a higher degree of thermal comfort and pleasure. Without trying to be bound by theory, in some cases, the use of multiple heat pulses can cause continuous thermal stimulation to produce heat related to the skin, even compared to applying thermal conditioning over a longer steady state period. It can be particularly effective to add to the receptor. As mentioned above, the use of heat pulses can provide a continuous level of stimulation, which reduces the likelihood that the heat receptor will be insensitive to thermal fluctuations. As a result, such heat pulses may allow the user to experience an enhanced cognitive thermal sensation as a whole. Thus, by appropriately modulating and / or adjusting the heat pulse, the overall thermal comfort or cognitive comfort of the user can be manipulated as desired.

本開示の形態に従って、デバイスは、適宜の特徴を有する熱パルスを生成ように構成され得る。例えば、熱パルスは、短い期間に亘って実質的に逆向きになる(例えば、皮膚の表面の温度近傍の、熱電気材料の領域における)熱変化を含み得る。ある実施形態では、前述のように、熱変化は、第1の初期温度から第2のパルス化温度への、表面の第1の温度調整、それに続く、第2のパルス化温度から第3の戻り温度への、表面の第2の温度調整を、含む。ある場合では、前述のように、熱可逆性を示すパルスと調和して、第1と第3の温度の大きさの差異は、第1と第2の温度の大きさの差異の25%以下でよい。   In accordance with the forms of the present disclosure, the device may be configured to generate a heat pulse having appropriate characteristics. For example, a heat pulse may include a thermal change that is substantially reversed (eg, in the region of thermoelectric material near the temperature of the skin surface) over a short period of time. In some embodiments, as described above, the thermal change is from a first initial temperature to a second pulsed temperature, a first temperature adjustment of the surface, followed by a second pulsed temperature to a third temperature. Including a second temperature adjustment of the surface to the return temperature. In some cases, as described above, the difference in magnitude between the first and third temperatures is not more than 25% of the difference in magnitude between the first and second temperatures, in harmony with the pulse indicating thermoreversibility. It's okay.

図4A〜図5Bは、ある場合に複数のレジームを含み得る熱パルスの概略例を示す。図示するように、熱パルスは、第1のレジームI、選択的な第2のレジームII及び第3のレジームIIIを、含み得る。   4A-5B show schematic examples of heat pulses that in some cases may include multiple regimes. As shown, the heat pulse may include a first regime I, an optional second regime II, and a third regime III.

種々の実施形態では、第1のレジームIは、第1の温度Tから第2の温度Tへの、表面における初期温度調整を含み得る。選択的な第2のレジームIIは、第2の温度Tから修正後の第2の温度T’への、表面における温度の僅かな変化を含み得る。第3のレジームIIIは、第2の温度T若しくは修正後の第2の温度T’(図示している)から第3の温度Tへの、表面における後続の温度調整を含み得る。 In various embodiments, the first regime I from the first temperature T 1 of the second to a temperature T 2, may include an initial temperature adjustment of the surface. The optional second regime II may include a slight change in temperature at the surface from the second temperature T 2 to the modified second temperature T 2 ′. The third regime III may include a subsequent temperature adjustment at the surface from the second temperature T 2 or the modified second temperature T 2 ′ (shown) to the third temperature T 3 .

図4A〜図5Bの概略図に示すように、表面における第1の温度Tと第3の温度Tは、同じものとして示されているが、当然ながら、第1の温度Tと第3の温度Tは異なっていてもよいが、このことは重要なことでは無い。例えば、第3の温度Tは、第1の温度Tよりも大きくても小さくてもよく、第1と第3の温度の差異は25%より小さくてもよく、更に小さくてもよい。当然ながら、本明細書に記載のレジームは、熱パルスのプロファイルの単なる例に過ぎず、異なる挙動及び/又はレジームを有する他のプロファイルであってもよい。 As shown in the schematic diagrams of FIGS. 4A-5B, the first temperature T 1 and the third temperature T 3 at the surface are shown as being the same, but of course the first temperature T 1 and the first temperature T 3 The temperature T3 of 3 may be different, but this is not important. For example, the third temperature T 3 may be reduced even when the first greater than the temperature T 1, the first and differences of the third temperature may be less than 25%, it may be further reduced. Of course, the regimes described herein are merely examples of thermal pulse profiles, and may be other profiles having different behaviors and / or regimes.

前述のように、示された例に対して、選択的な第2のレジームIIは、第2の温度Tの、修正後の第2の温度T’への更なる調整を含んでもよい。図4A〜図5Bは、(初期の)第2の温度Tと修正後の第2の温度T’とを同じものとして示しているが、当然ながら、第2の温度Tと修正後の第2の温度T’は、以下で更に説明するように異なっていてもよい。例えば、修正後の第2の温度T’は、(初期の)第2の温度Tよりも大きくても小さくてもよい。又は、このレジームの範囲内の温度プロファイルが非線形となり得るように、修正後の第2の温度T’が、(終わりにではなく)選択的な第2のレジームの間にて生じてもよい。即ち、熱パルスの間の、表面の最大限温度が、選択的な第2のレジームの真ん中にて一度発生してもよい。 As described above, for the example shown, regime II selective Secondly, the second temperature T 2, may include a second further adjustments to the temperature T 2 'after the correction . 4A to 5B show the (initial) second temperature T 2 and the corrected second temperature T 2 ′ as the same, but of course the second temperature T 2 and the corrected second temperature T 2 ′. The second temperature T 2 ′ may vary as described further below. For example, the corrected second temperature T 2 ′ may be larger or smaller than the (initial) second temperature T 2 . Or, a modified second temperature T 2 ′ may occur between the selective second regimes (not at the end) so that temperature profiles within this regime may be non-linear. . That is, the maximum surface temperature between heat pulses may occur once in the middle of the selective second regime.

本明細書で説明するように、コントローラは、熱電気、つまり皮膚の表面にて好適な温度プロファイルを形成するように、電気信号を熱電気材料に加えるように構成されてもよい。図示するために、図4A〜図5Bは、対応する電気信号(即ち、特定期間に亘って加えられる電圧量であり、該電圧量は任意の適切なプロファイルを有するものでよく、図に特に示すものに限定されない)も示す。該電気信号は、コントローラから対応する熱電気材料に加えられ得るものであり、それらの変形例を以下にてより詳しく説明する。   As described herein, the controller may be configured to apply an electrical signal to the thermoelectric material to form a thermoelectric, ie, a suitable temperature profile at the surface of the skin. For purposes of illustration, FIGS. 4A-5B are the corresponding electrical signals (ie, the amount of voltage applied over a particular period of time, which may have any suitable profile, and are specifically shown in the figure. (Not limited to those). The electrical signal can be applied to the corresponding thermoelectric material from the controller, and variations thereof are described in more detail below.

ある実施形態では、デバイス(例えば、熱電気材料と電気連絡するコントローラ)は、ユーザに認識される熱経験を生じる、熱パルスを生成するように構成され得る。即ち、ユーザは、(例えば、熱パルスが加えられる表面にて、若しくは、身体の他の領域にて、局所的に加熱されるような)加熱される感覚を感じ得るのであり、このとき、身体の実際の温度は概略維持される。そのような熱パルスは、ユーザの皮膚の表面における(例えば、皮膚の表面近傍の、熱電気材料の領域における)温度の増大と、短い期間に亘る(例えば、30秒以下、10秒以下)、皮膚の表面における温度の減少を、含み得る。図示するように、図4A〜図4Bは、皮膚の表面にて生成される熱パルスの概略の様子を示すが、そこでは、第2の温度T、T’は、第1の温度Tと第3の温度Tよりも、大きい。 In certain embodiments, a device (eg, a controller in electrical communication with a thermoelectric material) may be configured to generate a heat pulse that produces a thermal experience that is perceived by a user. That is, the user can feel a heated sensation (such as being heated locally at the surface to which the heat pulse is applied or at other areas of the body), at which time the body The actual temperature is generally maintained. Such heat pulses can result in an increase in temperature at the surface of the user's skin (eg, in the region of thermoelectric material near the surface of the skin) and for a short period of time (eg, 30 seconds or less, 10 seconds or less). A decrease in temperature at the surface of the skin may be included. As shown, FIGS. 4A-4B show a schematic view of a heat pulse generated at the surface of the skin, where the second temperatures T 2 , T 2 ′ are equal to the first temperature T 2. than 1 and the third temperature T 3, large.

反対に、ある実施形態においては、デバイスは、ユーザの認識される冷却効果を誘発する、冷却パルスを生成するように構成されてもよい。その場合、加熱経験と同様に、ユーザは、局所的に、若しくは身体の他のエリアにて、冷却される感覚を感じ得るのであり、一方で身体の実際の温度は概略維持される。冷却パルスは、ユーザの皮膚の表面における温度の減少を含み、その後即座に温度の増大が続く。図5A〜図5Bは、皮膚の表面にて生成される冷却パルスの概略の様子を示し、そこでは、第2の温度T、T’は、第1の温度Tと第3の温度Tよりも、小さい。 Conversely, in certain embodiments, the device may be configured to generate a cooling pulse that induces a user's perceived cooling effect. In that case, similar to the heating experience, the user may feel the sensation of cooling locally or in other areas of the body, while the actual temperature of the body is roughly maintained. The cooling pulse includes a decrease in temperature at the surface of the user's skin, followed immediately by an increase in temperature. 5A-5B show a schematic view of a cooling pulse generated at the surface of the skin, where the second temperatures T 2 , T 2 ′ are the first temperature T 1 and the third temperature. than T 3, small.

表面における温度は、任意の適宜の範囲内に入り得る。例えば、第1の温度Tは、室温(例えば、気温)でも、正常体温(例えば、休息温度)でもよい。ある実施形態では、第1の温度Tは、約0℃以上であり、約5℃以上であり、約10℃以上であり、約15℃以上であり、約20℃以上であり、約22℃以上であり、約23℃以上であり、約24℃以上であり、約25℃以上であり、約27℃以上であり、約29℃以上であり、約30℃以上であり、約32℃以上であり、約34℃以上であり、約35℃以上であり、約36℃以上であり、約37℃以上であり、約38℃以上であり、又は、約40℃以上である。ある実施形態では、第1の温度Tは、約45℃以下であり、約40℃以下であり、約38℃以下であり、約37℃以下であり、約36℃以下であり、約35℃以下であり、約34℃以下であり、約32℃以下であり、約30℃以下であり、約29℃以下であり、約27℃以下であり、約25℃以下であり、約24℃以下であり、約23℃以下であり、約22℃以下であり、約20℃以下であり、約15℃以下であり、約10℃以下であり、又は、約5℃以下である。上記の参照範囲の組み合わせ(例えば、約22℃と約29℃の間、約34℃と約38℃の間など)も可能である。他の温度も可能である。 The temperature at the surface can fall within any suitable range. For example, first temperature T 1, at room temperature (e.g., temperature) but, normothermic (e.g., resting temperature) may be used. In some embodiments, the first temperature T 1 is about 0 ° C. or higher, about 5 ° C. or higher, about 10 ° C. or higher, about 15 ° C. or higher, about 20 ° C. or higher, and about 22 Or higher, about 23 ° C. or higher, about 24 ° C. or higher, about 25 ° C. or higher, about 27 ° C. or higher, about 29 ° C. or higher, about 30 ° C. or higher, about 32 ° C. It is above, about 34 degreeC or more, about 35 degreeC or more, about 36 degreeC or more, about 37 degreeC or more, about 38 degreeC or more, or about 40 degreeC or more. In some embodiments, the first temperature T 1 is about 45 ° C. or less, about 40 ° C. or less, about 38 ° C. or less, about 37 ° C. or less, about 36 ° C. or less, about 35 Or less, about 34 ° C. or less, about 32 ° C. or less, about 30 ° C. or less, about 29 ° C. or less, about 27 ° C. or less, about 25 ° C. or less, about 24 ° C. It is below, about 23 degrees C or less, about 22 degrees C or less, about 20 degrees C or less, about 15 degrees C or less, about 10 degrees C or less, or about 5 degrees C or less. Combinations of the above reference ranges are also possible (eg, between about 22 ° C and about 29 ° C, between about 34 ° C and about 38 ° C, etc.). Other temperatures are possible.

二つの温度の間の(例えば、第1の初期温度と第2のパルス化温度の間の、第2のパルス化温度と第3の戻り温度の間の)大きさの差異は、適切な範囲内に入り得る。ある場合では、TはTより大きく、大きさの差異は、TからTを引いて差異の大きさを採ることにより、決定される。TがTより大きい場合には、大きさの差異は、TからTを引いて差異の大きさを採ることにより、決定される。 The magnitude difference between the two temperatures (eg, between the first pulsed temperature and the second pulsed temperature, between the second pulsed temperature and the third return temperature) is within an appropriate range. You can get inside. In some cases, T 2 is greater than T 1 and the magnitude difference is determined by subtracting T 1 from T 2 and taking the magnitude of the difference. If T 1 is greater than T 2 , the magnitude difference is determined by subtracting T 2 from T 1 and taking the magnitude of the difference.

ある実施形態では、第2の(パルス化)温度T若しくは修正後の第2の(パルス化)温度T’(いずれも第1の温度Tから遠い)と第1の(初期)温度Tとの間の大きさの差異は、約1℃と約10℃との間である。前述のように、当然ながら、選択的な第2のレジームIIの終わりにて修正後の第2の温度T’に到達するようには要求されない。即ち、ある場合では、修正後の第2の温度T’は、初期温度Tから最も遠いプロファイルの範囲内の温度として、特徴付けられ得る。ある実施形態においては、値がより大きい第2の温度T、T’のいずれかと、第1の温度Tとの間の大きさの差異は、約1℃以上、約1.2℃以上、約1.4℃以上、約1.5℃以上、約1.6℃以上、約1.8℃以上、約2℃以上、約2.5℃以上、約3℃以上、約4℃以上、約5℃以上、約6℃以上、約7℃以上、約8℃以上、又は、約9℃以上である。ある実施形態においては、値がより大きい第2の温度T、T’のいずれかと、第1の温度Tとの間の大きさの差異は、約10℃以下、約9℃以下、約8℃以下、約7℃以下、約6℃以下、約5℃以下、約4℃以下、約3℃以下、約2.5℃以下、約2℃以下、約1.8℃以下、約1.6℃以下、約1.5℃以下、約1.4℃以下、又は、約1.2℃以下である。上記の参照範囲の組み合わせ(例えば、約1℃と約10℃の間、約1℃と約8℃の間、約2℃と約8℃の間、約1℃と約7℃の間、約1℃と約6℃の間、約1℃と約3℃の間、など)も可能である。他の温度も可能である。 In an embodiment, the second (pulsed) temperature T 2 or the modified second (pulsed) temperature T 2 ′ (both far from the first temperature T 1 ) and the first (initial) temperature. the size of the difference between T 1 is between about 1 ℃ and about 10 ° C.. As mentioned above, of course, it is not required to reach the modified second temperature T 2 ′ at the end of the optional second regime II. That is, in some cases, the modified second temperature T 2 ′ may be characterized as a temperature within a profile farthest from the initial temperature T 1 . In some embodiments, the magnitude difference between any of the higher second temperatures T 2 , T 2 ′ and the first temperature T 1 is about 1 ° C. or more, about 1.2 ° C. About 1.4 ° C or higher, about 1.5 ° C or higher, about 1.6 ° C or higher, about 1.8 ° C or higher, about 2 ° C or higher, about 2.5 ° C or higher, about 3 ° C or higher, about 4 ° C Above, it is about 5 degreeC or more, about 6 degreeC or more, about 7 degreeC or more, about 8 degreeC or more, or about 9 degreeC or more. In some embodiments, the magnitude difference between any of the higher second temperatures T 2 , T 2 ′ and the first temperature T 1 is about 10 ° C. or less, about 9 ° C. or less, About 8 ° C or lower, about 7 ° C or lower, about 6 ° C or lower, about 5 ° C or lower, about 4 ° C or lower, about 3 ° C or lower, about 2.5 ° C or lower, about 2 ° C or lower, about 1.8 ° C or lower, about It is 1.6 degrees C or less, about 1.5 degrees C or less, about 1.4 degrees C or less, or about 1.2 degrees C or less. Combinations of the above reference ranges (eg, between about 1 ° C and about 10 ° C, between about 1 ° C and about 8 ° C, between about 2 ° C and about 8 ° C, between about 1 ° C and about 7 ° C, about Between 1 ° C and about 6 ° C, between about 1 ° C and about 3 ° C, etc.) are also possible. Other temperatures are possible.

第1と第2の温度の間の大きさの可能な差異に関する前記議論は、第2の温度T、T’と、第3の温度Tとの間の大きさの差異を考慮するときにも適用され得る。例えば、ある実施形態においては、第2の温度T若しくは修正後の第2の温度T’(第1の温度Tからより遠いものの方)と、第3の温度Tとの間の大きさの差異は、約1℃と約10℃との間、上述のある範囲、又は、開示した範囲の外の他の範囲に、入り得る。 The above discussion on the possible difference in magnitude between the first and second temperatures takes into account the magnitude difference between the second temperatures T 2 , T 2 ′ and the third temperature T 3. Sometimes it can be applied. For example, in some embodiments, between the second temperature T 2 or the modified second temperature T 2 ′ (one that is further from the first temperature T 3 ) and the third temperature T 3 . The size difference can fall between about 1 ° C. and about 10 ° C., in some of the ranges described above, or other ranges outside the disclosed ranges.

ある実施形態では、(熱パルスの終わりにおける)皮膚の表面の第3の温度Tは、(熱パルスの始まりにおける)皮膚の表面の第1の温度Tに近似し得る。前述のように、当然ながら、ある例では、熱パルスの適用の前の、皮膚の表面における第1の温度Tは、熱パルスの適用の後の、皮膚の表面における第3の温度Tよりも、大きくても小さくてもよい。 In an embodiment, the third temperature T 3 of the skin surface (at the end of the heat pulse) may approximate the first temperature T 1 of the skin surface (at the beginning of the heat pulse). As mentioned above, of course, in one example, the first temperature T 1 at the surface of the skin before application of the heat pulse is equal to the third temperature T 3 at the surface of the skin after application of the heat pulse. It may be larger or smaller.

ある実施形態では、第3の(戻り)温度Tは、相対的に小さい量だけ、第1の(初期)温度Tから変動する。例えば、皮膚の表面における、第1の温度Tと第3の温度Tとの間の大きさの差異は、約10℃以下、約8℃以下、約6℃以下、約4℃以下、約2℃以下、約1℃以下、約0.8℃以下、約0.5℃以下、約0.2℃以下、若しくは、約0.1℃以下、又は、前述の範囲の外、であってよい。 In some embodiments, the third (return) temperature T 3 varies from the first (initial) temperature T 1 by a relatively small amount. For example, the difference in magnitude between the first temperature T 1 and the third temperature T 3 on the surface of the skin is about 10 ° C. or less, about 8 ° C. or less, about 6 ° C. or less, about 4 ° C. or less, About 2 ° C. or lower, about 1 ° C. or lower, about 0.8 ° C. or lower, about 0.5 ° C. or lower, about 0.2 ° C. or lower, or about 0.1 ° C. or lower, or outside the above range. It's okay.

ある実施形態においては、第3の(戻り)温度Tは、第1の温度Tと、第1の温度Tからさらに遠い第2の(パルス化)温度T、T’のいずれかとの間の差異と対比して、小さいパーセントだけ、第1の(初期)温度Tから変動する。例えば、皮膚の表面における、第1の(初期)温度Tと第3の(戻り)温度Tとの間の大きさの差異は、第1の(初期)温度Tと第2の(パルス化)温度T、T’との間の大きさの差異の25%以下であり、式(T−T)/(T−T)×100%、若しくは、式(T−T)/(T’−T)×100%により、決定される。両式の選択は、TとTとの間の温度差異、又は、T’とTとの間の温度差異のいずれが大きさにて大きいかによる。T−Tの大きさが、T’−Tの大きさより大きければ、前式が用いられる。一方、T−Tの大きさが、T’−Tの大きさより小さければ、後式が用いられる。ある場合には、第1の(初期)温度と第3の(戻り)温度との間の大きさの差異は、第1の(初期)温度と第2の(パルス化)温度との間の大きさの差異の、約25%以下、約20%以下、約15%以下、約10%以下、約5%以下、約2%以下、又は、約1%以下、であってよい。 In some embodiments, the third (return) temperature T 3 may be any of the first temperature T 1 and any of the second (pulsed) temperatures T 2 , T 2 ′ farther from the first temperature T 1. In contrast to the difference between the heels, it varies from the first (initial) temperature T 1 by a small percentage. For example, the difference in magnitude between the first (initial) temperature T 1 and the third (return) temperature T 3 at the surface of the skin is the first (initial) temperature T 1 and the second ( Pulsed) 25% or less of the difference in magnitude between the temperatures T 2 and T 2 ′, the formula (T 3 −T 1 ) / (T 2 −T 1 ) × 100%, or the formula (T 3 −T 1 ) / (T 2 ′ −T 1 ) × 100%. Selection of two equations, the temperature difference between T 2 and T 1, or, depending on whether larger at one the size of the temperature difference between T 1 and T 2 '. If the magnitude of T 2 −T 1 is greater than the magnitude of T 2 ′ −T 1 , the previous equation is used. On the other hand, if the magnitude of T 2 −T 1 is smaller than the magnitude of T 2 ′ −T 1 , the following equation is used. In some cases, the magnitude difference between the first (initial) temperature and the third (return) temperature is between the first (initial) temperature and the second (pulsed) temperature. The size difference may be about 25% or less, about 20% or less, about 15% or less, about 10% or less, about 5% or less, about 2% or less, or about 1% or less.

ある実施形態では、第1の温度と第3の温度はおよそ等しく(即ち、可逆的熱パルス)であり、それらは、ある場合には、デバイスの定常状態の操作の間に発生し得る。当然ながら、第3の温度Tは、第2の温度T、T’と第3の温度Tとの間の温度調整が停止した時点(例えば、皮膚の表面における温度が実質的定常状態に達したとき、又は、新しいパルスが開始したとき)にて、決定され得る。例えば、コントローラが、熱電気材料に複数の熱パルスを連続して生成させるように構成された、ある実施形態においては、第3の温度Tは、次の熱パルスが開始する時点で決定され得る。又は、ある実施形態においては、第3の温度Tは、温度が実質的定常状態に到達した時点(例えば、第3の温度が、5秒に亘って約5%以上大きさを変えないとき)で決定され得る。 In certain embodiments, the first temperature and the third temperature are approximately equal (ie, a reversible heat pulse), which in some cases may occur during steady state operation of the device. Of course, the third temperature T 3 is the time at which the temperature adjustment between the second temperatures T 2 , T 2 ′ and the third temperature T 3 stops (eg, the temperature at the surface of the skin is substantially steady). When a state is reached or when a new pulse is started). For example, the controller, which is configured to generate successively a plurality of heat pulses to the thermoelectric material, in some embodiments, the third temperature T 3 is determined when the next heat pulse to start obtain. Or, in certain embodiments, the third temperature T 3 is the time when the temperature reaches a substantially steady state (e.g., when the third temperature is not changed about 5% or more magnitude over 5 seconds ).

当然ながら、デバイスは、好適な形状若しくはプロファイルに従って、熱パルスの種々のレジームの間に変動させるように、皮膚の表面における温度を調整し得る。例えば、熱パルスの間の所与の時点にて、温度プロファイルは、実質的な線形、非線形、指数関数的な(例えば、指数関数的に増加する、指数関数的に減衰する)、他項的(例えば、二次の、三次の)、不規則(例えば、区分関数に従う)、若しくは別の適切な振る舞いである、振る舞いを示し得る。   Of course, the device may adjust the temperature at the surface of the skin to vary during various regimes of heat pulses according to a suitable shape or profile. For example, at a given time during a heat pulse, the temperature profile is substantially linear, non-linear, exponential (eg, exponentially increasing, exponentially decaying), etc. A behavior may be indicated (eg, secondary, cubic), irregular (eg, according to a piecewise function), or another suitable behavior.

図4A〜図5Bを参照して、ある実施形態においては、熱プロファイルの第1のレジームIが、実質的線形の振る舞いを示し得る。即ち、これらの実施形態においてはコントローラは、第1のレジームIに亘っては、実質的線形の温度プロファイルとなる電気信号(例えば、矩形波電圧)を印加するように構成され得る。しかしながら、当然ながら他の温度プロファイルも可能である。   With reference to FIGS. 4A-5B, in certain embodiments, the first regime I of the thermal profile may exhibit a substantially linear behavior. That is, in these embodiments, the controller can be configured to apply an electrical signal (eg, a square wave voltage) that is a substantially linear temperature profile over the first regime I. However, other temperature profiles are of course possible.

ある実施形態においては、温度プロファイルの第3のレジームIIIも、図4A及び図5Aに示すように、実質的線形の振る舞いを示し得る。即ち、ある実施形態においては、熱電気材料、若しくは他の熱調整装置により生成される熱パルスは、経時的に実質的線形である、第2の温度T、T’のうちの一つと第3の温度Tとの間の振る舞いを示す、皮膚の表面における温度調整の少なくとも一部により、特徴付けられ得る。 In some embodiments, the third regime III of the temperature profile may also exhibit a substantially linear behavior, as shown in FIGS. 4A and 5A. That is, in some embodiments, the heat pulse generated by the thermoelectric material, or other thermal conditioning device, is one of the second temperatures T 2 , T 2 ′ that is substantially linear over time, and It can be characterized by at least part of the temperature regulation at the surface of the skin, showing behavior between the third temperature T3.

しかしながら、ある実施形態においては、第2の温度T、T’のうちの一つと第3の温度Tとの間の、皮膚の表面における温度調整は、経時的に実質的線形ではない振る舞いを示し得る。例えば、図4B及び図5Bに示すように、第2の温度T、T’と第3の温度Tとの間の熱パルスから、皮膚の表面における温度調整の少なくとも一つは、経時的に実質的に指数関数的減衰の振る舞いを示し得る。「指数関数的減衰」は、概略、パラメータ(例えば、温度)が、T(t)=T−λtなどの式に合理的に適合する振る舞いを称するものであり、ここでT(t)は所与の時間tにおける温度であり、Tは初期温度であり、λは定数である。 However, in some embodiments, the temperature regulation at the surface of the skin between one of the second temperatures T 2 , T 2 ′ and the third temperature T 3 is not substantially linear over time. Can show behavior. For example, as shown in FIGS. 4B and 5B, from a heat pulse between the second temperature T 2 , T 2 ′ and the third temperature T 3 , at least one of the temperature adjustments on the surface of the skin is time-dependent. May exhibit a substantially exponential decay behavior. “Exponential decay” generally refers to behavior in which a parameter (eg, temperature) reasonably fits an expression such as T (t) = T 0 e −λt , where T (t) Is the temperature at a given time t, T 0 is the initial temperature, and λ is a constant.

本開示の形態によると、個々の熱パルスの期間は適宜変動し得る。ユーザの、強化された温度感覚及び全体の熱的快適の程度は、特定の期間の熱パルスに、少なくとも依存するのであり、該特定の期間は適宜あつらえられ得る。即ち、ある場合には、長過ぎる若しくは短過ぎる熱パルスは、ユーザに対して所望のレベルの熱的感覚となり得ない。期間は、図4A〜図5Bに示すように、第1の温度Tから第3の温度Tへの、皮膚の表面における熱サイクルの間に経過する時間として、計測され得る。例えば、図6に示すように、期間は、第1のパルスの開始時の時点tと第2のパルスの開始時の時点tとの間の差異として、計測され得る。 According to embodiments of the present disclosure, the duration of individual heat pulses can vary as appropriate. The user's degree of enhanced temperature sensation and overall thermal comfort depends at least on a specific period of heat pulses, which can be tailored accordingly. That is, in some cases, heat pulses that are too long or too short may not result in the desired level of thermal sensation for the user. Period, as shown in FIG 4A~ Figure 5B, from the first temperature T 1 to the third temperature T 3, as the time that elapses during thermal cycling on the surface of the skin, may be measured. For example, as shown in FIG. 6, the time period may be measured as the difference between a time t 1 at the start of the first pulse and a time t 2 at the start of the second pulse.

ある実施形態では、熱調整装置、若しくは、電気信号を熱電気材料に加えるように構成されたコントローラは、約120秒以下の期間に亘り熱パルスを生成し得る。ある実施形態では、初期温度から、別の、パルス化温度へ、及び実質的に初期温度への戻りの、全体の熱パルスの期間(パルスの初期温度と最終温度との間の差異は無視し得る)は、約90秒以下、約75秒以下、約60秒以下、約50秒以下、約45秒以下、約40秒以下、約30秒以下、約20秒以下、約15秒以下、約10秒以下、約7秒以下、約5秒以下、約4秒以下、約3秒以下、約2秒以下、又は、約1秒以下である。ある実施形態では、熱パルスの期間は、約2秒以上、約3秒以上、約4秒以上、約5秒以上、約6秒以上、約7秒以上、約10秒以上、約15秒以上、約20秒以上、約30秒以上、約40秒以上、約50秒以上、約60秒以上、約75秒以上、又は、約90秒以上である。上記の参照範囲の組み合わせ(例えば、約2秒と約5秒の間、約3秒と約10秒の間、約10秒と約30秒の間、約10秒と約60秒の間、又は、約15秒と約90秒の間、など)も可能である。他の範囲も可能である。   In certain embodiments, a thermal conditioning device or controller configured to apply an electrical signal to a thermoelectric material may generate a heat pulse over a period of about 120 seconds or less. In one embodiment, the duration of the entire heat pulse from the initial temperature to another, pulsed temperature, and substantially back to the initial temperature (the difference between the initial and final temperatures of the pulse is ignored). Is about 90 seconds or less, about 75 seconds or less, about 60 seconds or less, about 50 seconds or less, about 45 seconds or less, about 40 seconds or less, about 30 seconds or less, about 20 seconds or less, about 15 seconds or less, about 10 seconds or less, about 7 seconds or less, about 5 seconds or less, about 4 seconds or less, about 3 seconds or less, about 2 seconds or less, or about 1 second or less. In some embodiments, the duration of the heat pulse is about 2 seconds or more, about 3 seconds or more, about 4 seconds or more, about 5 seconds or more, about 6 seconds or more, about 7 seconds or more, about 10 seconds or more, about 15 seconds or more. About 20 seconds or more, about 30 seconds or more, about 40 seconds or more, about 50 seconds or more, about 60 seconds or more, about 75 seconds or more, or about 90 seconds or more. Combinations of the above reference ranges (eg, between about 2 seconds and about 5 seconds, between about 3 seconds and about 10 seconds, between about 10 seconds and about 30 seconds, between about 10 seconds and about 60 seconds, or , Between about 15 seconds and about 90 seconds, etc.). Other ranges are possible.

熱パルスの範囲内にて、熱パルスの初期温度調整(例えば、図4A〜5B及び図8〜9に示すレジームI、皮膚の表面における温度が、鋭い、連続の増加若しくは減少を受ける期間)は、適宜の間、続き得る。ある実施形態では、熱パルスの初期温度調整は、約60秒以下の間、約60秒以下の間、約50秒以下の間、約40秒以下の間、約35秒以下の間、約30秒以下の間、約25秒以下の間、約20秒以下の間、約15秒以下の間、約10秒以下の間、約5秒以下の間、約4秒以下の間、約3秒以下の間、又は、約2秒以下の間、続き得る。熱パルスの初期温度調整の期間は、約1秒と約30秒の間、約1秒と約10秒の間、約2秒と約5秒の間、又は、約2.5秒と約4秒の間である。他の範囲も可能である。   Within the range of the heat pulse, the initial temperature adjustment of the heat pulse (eg, regime I shown in FIGS. 4A-5B and FIGS. 8-9, the period during which the temperature at the skin surface undergoes a sharp, continuous increase or decrease). , Can continue for an appropriate amount of time. In certain embodiments, the initial temperature adjustment of the heat pulse is about 60 seconds or less, about 60 seconds or less, about 50 seconds or less, about 40 seconds or less, about 35 seconds or less, about 30 seconds, Less than 2 seconds, less than about 25 seconds, less than about 20 seconds, less than about 15 seconds, less than about 10 seconds, less than about 5 seconds, less than about 4 seconds, about 3 seconds May last for less than or about 2 seconds or less. The initial temperature adjustment period of the heat pulse is between about 1 second and about 30 seconds, between about 1 second and about 10 seconds, between about 2 seconds and about 5 seconds, or between about 2.5 seconds and about 4 seconds. Between seconds. Other ranges are possible.

戻りの熱パルスの温度調整(例えば、図4A〜5B及び図8〜9に示すレジームIII、皮膚の表面における温度が、初期温度に戻る、緩やかな、増加若しくは減少を受ける期間)は、適宜の間、続き得る。ある実施形態では、戻りの熱パルスの温度調整は、約60秒以下の間、約60秒以下の間、約50秒以下の間、約40秒以下の間、約30秒以下の間、約20秒以下の間、約10秒以下の間、又は、約5秒以下の間、続き得る。戻りの熱パルスの温度調整の期間は、約1秒と約60秒の間、約1秒と約5秒の間、約2秒と約3秒の間、約5秒と約30秒の間、約5秒と約20秒の間、又は、約5秒と約10秒の間である。他の範囲も可能である。   The temperature adjustment of the return heat pulse (eg, regime III shown in FIGS. 4A-5B and FIGS. 8-9, the period during which the temperature at the surface of the skin returns to the initial temperature and undergoes a gradual increase or decrease) You can continue for a while. In certain embodiments, the temperature adjustment of the return heat pulse is about 60 seconds or less, about 60 seconds or less, about 50 seconds or less, about 40 seconds or less, about 30 seconds or less, It may last for less than 20 seconds, less than about 10 seconds, or less than about 5 seconds. The period of temperature adjustment of the return heat pulse is between about 1 second and about 60 seconds, between about 1 second and about 5 seconds, between about 2 seconds and about 3 seconds, between about 5 seconds and about 30 seconds. , Between about 5 seconds and about 20 seconds, or between about 5 seconds and about 10 seconds. Other ranges are possible.

熱パルスの温度調整は、経時的な温度の変化の適切な率を示し得る。ある実施形態では、温度調整(例えば、第1の初期温度から第2のパルス化温度への温度調整、第2のパルス化温度(若しくは選択的な修正後の第2のパルス化温度)から第3の戻り温度、第2の温度から修正後の第2の温度への選択的な温度調整)は、特定の期間に発生する。   The temperature adjustment of the heat pulse may indicate an appropriate rate of temperature change over time. In some embodiments, from a temperature adjustment (eg, a temperature adjustment from a first initial temperature to a second pulsed temperature, a second pulsed temperature (or a selectively modified second pulsed temperature) to a second The return temperature of 3 and the selective temperature adjustment from the second temperature to the corrected second temperature occur during a specific period.

ある実施形態では、第1の温度調整(例えば、第1の初期温度と第2のパルス化温度との間の、初期パルス上の熱変化)は、第2の温度調整(例えば、第2のパルス化温度(若しくは選択的な修正後の第2のパルス化温度)と第3の戻り温度との間の、戻り上の熱変化)よりも、短い期間に亘って、発生する。即ち、ある実施形態では、熱パルスの開始における第1の熱調整の平均変化率の大きさは、熱パルスの終了における第2の熱調整の平均変化率の大きさよりも、大きくてもよい。   In some embodiments, the first temperature adjustment (eg, the thermal change on the initial pulse between the first initial temperature and the second pulsed temperature) is the second temperature adjustment (eg, the second temperature adjustment). It occurs over a shorter period of time than the pulsing temperature (or the second pulsing temperature after selective modification) and the third return temperature. That is, in an embodiment, the magnitude of the average rate of change of the first thermal adjustment at the start of the heat pulse may be greater than the magnitude of the average rate of change of the second thermal adjustment at the end of the heat pulse.

本明細書で説明するように、平均変化率の大きさは、温度のリミットの間の大きさの差異(例えば、第1の調整に対する、第1の初期温度と第2のパルス化温度との間の差異の大きさ、第2の調整に対する、第2のパルス化温度と第3の戻り温度との間の差異の大きさ)を計算し、温度のリミットの間のこの大きさの差異を、温度が調整される時間で割ることにより、決定され得る。例として、冷却パルスを適用するとき、パルスの初期における第1の温度調整の期間が5秒であり、第1の初期温度が28℃で第2のパルス化温度が23℃であれば、パルスのこの部分における温度変化の平均変化率の大きさは、1℃/秒である。同じ冷却パルスの例にて、パルスの戻りにおける第2の温度調整の期間が10秒であり、第2のパルス化温度が23℃で第3の戻り温度が28℃であれば、パルスのこの部分における温度変化の平均変化率の大きさは、0.5℃/秒である。   As described herein, the magnitude of the average rate of change is the magnitude difference between the temperature limits (eg, between the first initial temperature and the second pulsed temperature for the first adjustment). , The magnitude of the difference between the second pulsed temperature and the third return temperature for the second adjustment) and calculating this magnitude difference between the temperature limits Can be determined by dividing by the time the temperature is adjusted. As an example, when applying a cooling pulse, if the first temperature adjustment period at the beginning of the pulse is 5 seconds, the first initial temperature is 28 ° C. and the second pulsing temperature is 23 ° C., the pulse The average rate of change in temperature in this part of the sample is 1 ° C./second. In the same cooling pulse example, if the second temperature adjustment period at the return of the pulse is 10 seconds, the second pulsing temperature is 23 ° C. and the third return temperature is 28 ° C., this The magnitude of the average rate of change of temperature in the part is 0.5 ° C./second.

種々の実施形態にて、第1の初期温度と第2のパルス化温度との間の、熱パルスの初期における、第1の温度調整の平均変化率は、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の範囲であればよい。ある実施形態では、熱パルスの初期における温度調整の平均変化率は、約0.1℃/秒以上、約0.2℃/秒以上、約0.3℃/秒以上、約0.5℃/秒以上、約0.7℃/秒以上、約1.0℃/秒以上、約1.5℃/秒以上、約2.0℃/秒以上、約3.0℃/秒以上、約5.0℃/秒以上、又は、約7.0℃/秒以上である。ある実施形態では、熱パルスの初期における温度調整の平均変化率は、約10.0℃/秒以下、約7.0℃/秒以下、約5.0℃/秒以下、約3.0℃/秒以下、約2.0℃/秒以下、約1.5℃/秒以下、約1.0℃/秒以下、約0.7℃/秒以下、約0.5℃/秒以下、約0.3℃/秒以下、又は、約0.2℃/秒以下である。上記の参照範囲の組み合わせ(例えば、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒の間、約0.1℃/秒と約5.0℃/秒の間、約0.3℃/秒と約3.0℃/秒の間、約0.3℃/秒と約1.0℃/秒の間、約0.3℃/秒と約0.8℃/秒の間、約0.5℃/秒と約3.0℃/秒の間、など)も可能である。他の範囲も可能である。   In various embodiments, the average rate of change of the first temperature adjustment between the first initial temperature and the second pulsed temperature at the beginning of the heat pulse is about 0.1 ° C./second and about 0.1 ° C./second. It may be in a range between 10.0 ° C./second. In some embodiments, the average rate of change of temperature adjustment at the beginning of the heat pulse is about 0.1 ° C./second or more, about 0.2 ° C./second or more, about 0.3 ° C./second or more, about 0.5 ° C. / Second or more, about 0.7 ° C./second or more, about 1.0 ° C./second or more, about 1.5 ° C./second or more, about 2.0 ° C./second or more, about 3.0 ° C./second or more, about It is 5.0 ° C./second or more, or about 7.0 ° C./second or more. In some embodiments, the average rate of change of temperature adjustment at the beginning of the heat pulse is about 10.0 ° C./second or less, about 7.0 ° C./second or less, about 5.0 ° C./second or less, about 3.0 ° C. / Sec or less, about 2.0 ° C./sec or less, about 1.5 ° C./sec or less, about 1.0 ° C./sec or less, about 0.7 ° C./sec or less, about 0.5 ° C./sec or less, about 0.3 ° C./second or less, or about 0.2 ° C./second or less. Combinations of the above reference ranges (eg, between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second, between about 0.1 ° C./second and about 5.0 ° C./second, about 0.3 ° C. Between about 0.3 ° C./second and about 3.0 ° C./second, between about 0.3 ° C./second and about 1.0 ° C./second, between about 0.3 ° C./second and about 0.8 ° C./second, about Between 0.5 ° C./second and about 3.0 ° C./second, etc.) is also possible. Other ranges are possible.

熱パルスの戻りの際、第2のパルス化温度と第3の戻り温度との間の、第2の温度調整の平均変化率は、第1の温度調整のものと同様の範囲内に入り得る。例えば、熱パルスの戻りの際の、第2の温度調整の平均変化率は、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の範囲となり得る。種々の実施形態では、熱パルスの戻り温度の温度調整の平均変化率は、0.1℃/秒以上、約0.2℃/秒以上、約0.3℃/秒以上、約0.5℃/秒以上、約0.7℃/秒以上、約1.0℃/秒以上、約1.5℃/秒以上、約2.0℃/秒以上、約3.0℃/秒以上、約5.0℃/秒以上、又は、約7.0℃/秒以上である。ある実施形態では、熱パルスの戻りの際の温度調整の平均変化率は、約10.0℃/秒以下、約7.0℃/秒以下、約5.0℃/秒以下、約3.0℃/秒以下、約2.0℃/秒以下、約1.5℃/秒以下、約1.0℃/秒以下、約0.7℃/秒以下、約0.5℃/秒以下、約0.3℃/秒以下、又は、約0.2℃/秒以下である。上記の参照範囲の組み合わせに加えて、他の範囲も可能である。   Upon return of the heat pulse, the average rate of change of the second temperature adjustment between the second pulsed temperature and the third return temperature can fall within the same range as that of the first temperature adjustment. . For example, the average rate of change of the second temperature adjustment upon return of the heat pulse can range between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. In various embodiments, the average rate of change of the temperature adjustment of the return temperature of the heat pulse is 0.1 ° C./second or more, about 0.2 ° C./second or more, about 0.3 ° C./second or more, about 0.5 ℃ / second or more, about 0.7 ℃ / second or more, about 1.0 ℃ / second or more, about 1.5 ℃ / second or more, about 2.0 ℃ / second or more, about 3.0 ℃ / second or more, It is about 5.0 ° C./second or more, or about 7.0 ° C./second or more. In certain embodiments, the average rate of change of temperature adjustment upon return of the heat pulse is about 10.0 ° C./second or less, about 7.0 ° C./second or less, about 5.0 ° C./second or less, about 3. 0 ° C / second or less, about 2.0 ° C / second or less, about 1.5 ° C / second or less, about 1.0 ° C / second or less, about 0.7 ° C / second or less, about 0.5 ° C / second or less , About 0.3 ° C./second or less, or about 0.2 ° C./second or less. In addition to the above reference range combinations, other ranges are possible.

本明細書で説明するように、パルスの初期における温度変化の平均変化率は、パルスの戻りにおける温度変化の平均変化率よりも、大きさにおいて大きくてもよい。第1の温度調整の平均変化率の大きさは、第2の温度調整の平均変化率の大きさよりも、第1の平均変化率の少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、又は、少なくとも80%、大きい。ある実施形態では、第1の平均変化率が温度調整の第2の平均変化率以下である実施形態と比べて、ユーザは、熱的感覚の全体的増加、よって、拡張レベルの熱的快適を、経験し得る。   As described herein, the average rate of change of temperature at the beginning of the pulse may be greater in magnitude than the average rate of change of temperature at the return of the pulse. The magnitude of the average change rate of the first temperature adjustment is at least 10%, at least 20%, at least 30%, at least 40% of the first average change rate than the magnitude of the average change rate of the second temperature adjustment. , At least 50%, at least 60%, at least 70%, or at least 80%. In some embodiments, compared to embodiments in which the first average rate of change is less than or equal to the second average rate of temperature adjustment, the user may experience an overall increase in thermal sensation and thus an enhanced level of thermal comfort. You can experience.

温度変化の平均変化率の前述の範囲と、熱パルスのある部位における変化率の差異とを包含する、熱パルスを生成することにより、熱パルスの効果を拡張することができ、更に平均的ユーザに対する局所の熱的快適のレベルを増大できることになる、ということを発明者は認識している。このことは、大規模な加熱若しくは冷却システム(例えば、HVAC等)の利用と著しい対照を為すものであり、該大規模なものは非局所でより長期の加熱若しくは冷却システム(コールドパック、ホットパック、など)であるが、所望の熱的感覚を提供し得ない。   The effect of the heat pulse can be expanded by generating a heat pulse that encompasses the aforementioned range of the average rate of change of temperature and the difference in the rate of change at the location of the heat pulse, and the average user The inventor has recognized that the level of local thermal comfort for can be increased. This is in marked contrast to the use of large-scale heating or cooling systems (eg, HVAC, etc.), which are non-local, longer-term heating or cooling systems (cold packs, hot packs). , Etc.), but cannot provide the desired thermal sensation.

前述のように、熱調整装置は、適宜の熱パルスを生成するための、適宜の電気信号を熱電気材料に加えるコントローラを含み得る。電気信号は、電圧、電流などでアップ/ダウンする適切なステップを含み得る。   As described above, the thermal conditioning device may include a controller that applies a suitable electrical signal to the thermoelectric material to generate a suitable heat pulse. The electrical signal may include appropriate steps up / down with voltage, current, etc.

ある実施形態においては、コントローラは、適切な電気信号を生成するための、電圧源を含む。ある実施形態では、電圧源は、ユーザの皮膚の表面にて熱パルスを生成するのに適した電圧を、熱電気材料に加える。例えば、図4A〜図5Bに示すように、コントローラは、第1の電圧V、第2の電圧V、及び/又は、第3の電圧Vを加えるように構成され得る。しかし、当然ながら任意の適宜の信号パターンに従って、他の電圧が加えられ得る。例えば、一定電圧を加えるのでは無く、電気信号はパルス幅変調を採用してもよく、この場合、パルスの幅は、例えば、デバイスに供給される電力を変調(して変換)するために、適切なデューティサイクル(例えば、10〜50%デューティサイクル)に従って変調される。ある場合には、パルス幅変調は、相対的に短い時間スケール(>100Hz)を有する適切なデューティサイクルを用いて加えられてもよい。任意の適切な形式のパルス幅変調が採用され得る。 In some embodiments, the controller includes a voltage source for generating an appropriate electrical signal. In some embodiments, the voltage source applies a voltage to the thermoelectric material suitable for generating a heat pulse at the surface of the user's skin. For example, as shown in FIGS. 4A-5B, the controller may be configured to apply a first voltage V 1 , a second voltage V 2 , and / or a third voltage V 3 . However, it will be appreciated that other voltages may be applied according to any suitable signal pattern. For example, instead of applying a constant voltage, the electrical signal may employ pulse width modulation, in which case the pulse width is determined by, for example, modulating (and converting) the power supplied to the device. Modulated according to an appropriate duty cycle (eg, 10-50% duty cycle). In some cases, pulse width modulation may be applied with an appropriate duty cycle having a relatively short time scale (> 100 Hz). Any suitable type of pulse width modulation may be employed.

ある場合では、加えられる電位が正であるか負であるかは、加熱パルスが所望されるか冷却パルスが所望されるか、に対応する。例えば、図4A〜図4Bは加熱パルスに対応し、この場合加えられる電圧は皮膚の表面における温度の増加となる。図5A〜図5Bは、対照的に、冷却パルスに対応し、この場合加えられる電圧は皮膚の表面における温度の減少となる。しかし、当然ながら、ある加熱若しくは冷却パルスは、熱電気材料に加えられる(例えば、電圧が適宜のデューティサイクルでパルス化するパルス幅変調を介して)正と負の両方の電圧を含み得る。任意の所与のポイントにて熱電気材料に加えられる電圧(例えば、第1の電圧、第2の電圧、第3の電圧)の平均の大きさは、適切な範囲内に入り得る。例えば、熱電気材料に加えられる電圧の平均の大きさは、約0.1Vと約10.0Vの間、約1.0Vと約8.0Vの間、約2.0Vと約5.0Vの間、約0.1Vと約5.0Vの間、約0.1Vと約1.5Vの間、約0.1Vと約1.0Vの間、約1.0Vと約3.0Vの間、約3.0Vと約8.0Vの間、又は、任意の他の適宜の範囲であればよい。ある場合には、図4A〜図5Bに示すように、第1の電圧の平均の大きさは、例えば、第1の初期温度から第2のパルス化温度への、皮膚の表面における鋭利な温度調整を形成するために、熱パルスの間に加えられる後続の電圧(例えば、第2の電圧、第3の電圧など)の個々の平均の大きさよりも、大きくてもよい。更に示すように、加えられるステップ電圧の平均の大きさは、例えば、第2の電圧V2及び第3の電圧V3にドロップオフし、戻りの際により緩やかとなるべく、熱パルスの温度可逆性を可能にさせる。   In some cases, whether the applied potential is positive or negative corresponds to whether a heating pulse or a cooling pulse is desired. For example, FIGS. 4A-4B correspond to a heating pulse, where the applied voltage is an increase in temperature at the surface of the skin. FIGS. 5A-5B, in contrast, correspond to cooling pulses, where the applied voltage is a decrease in temperature at the surface of the skin. However, it will be appreciated that certain heating or cooling pulses may include both positive and negative voltages applied to the thermoelectric material (eg, via pulse width modulation where the voltage pulses at an appropriate duty cycle). The average magnitude of the voltage (eg, first voltage, second voltage, third voltage) applied to the thermoelectric material at any given point may fall within an appropriate range. For example, the average magnitude of the voltage applied to the thermoelectric material is between about 0.1V and about 10.0V, between about 1.0V and about 8.0V, between about 2.0V and about 5.0V. Between about 0.1V and about 5.0V, between about 0.1V and about 1.5V, between about 0.1V and about 1.0V, between about 1.0V and about 3.0V, It may be between about 3.0V and about 8.0V, or any other suitable range. In some cases, as shown in FIGS. 4A-5B, the average magnitude of the first voltage is a sharp temperature at the surface of the skin, eg, from a first initial temperature to a second pulsed temperature. It may be greater than the individual average magnitude of subsequent voltages (eg, second voltage, third voltage, etc.) applied during the heat pulse to form a regulation. As shown further, the average magnitude of the applied step voltage can be dropped off to the second voltage V2 and the third voltage V3, for example, and the temperature reversibility of the heat pulse can be made gentler upon return. Let me.

図に示すように、第3の電圧は、印加される電気信号の欠如により与えられ、本来的にゼロに示される。ある場合には、第3の電圧Vの平均の大きさは、実質的に非ゼロでもよく、例えば、第1の電圧Vの平均の大きさ、及び/又は、第2の電圧Vの平均の大きさよりも、小さくてもよい。当然ながら、ある実施形態においては、電圧(例えば、ステップ電圧)が、逆方向に加えられ(例えば、パルスの初期の正電圧の後の、戻りの際の負電圧)、熱パルスの戻り部分の間のより鋭い温度変化を引き出すようにしてもよい。例えば、ある実施形態では、熱電気材料に加えられる第1の電圧Vが(例えば、加熱パルスの間)正であり、第2の電圧Vが(皮膚の表面における温度をより鋭く減少させるために)負であってもよく、又は、その逆に熱電気材料に加えられる第1の電圧Vが負であり、第2の電圧Vが正であってもよい。 As shown in the figure, the third voltage is given by the lack of an applied electrical signal and is inherently shown as zero. In some cases, the average magnitude of the third voltage V 3 may be substantially non-zero, eg, the average magnitude of the first voltage V 1 and / or the second voltage V 2. It may be smaller than the average size of. Of course, in some embodiments, a voltage (eg, a step voltage) is applied in the reverse direction (eg, a negative voltage on return after the initial positive voltage of the pulse) and the return portion of the heat pulse. A sharper temperature change in between may be drawn out. For example, in one embodiment, the first voltage V 1 applied to the thermoelectric material is positive (eg, during a heating pulse) and the second voltage V 2 (a sharper decrease in temperature at the surface of the skin). since the) may be negative, or vice versa in a first voltage V 1 applied to the thermoelectric material is negative, the second voltage V 2 may be positive.

図8〜9は、熱電気の表面における複数の温度計測を示す。これらの図に示すように、熱パルスの第2のレジームIIの間に加えられる電圧は、(図8に示す)大きさ及び(図9に示す)期間により、変動される。これは、皮膚の表面にて生成される熱パルスが所望のように制御されて変動する可能性を実証する。従って、熱パルスの温度プロファイルは、ユーザの熱的要求に適合するように適宜あつらえられ得る。例えば、本明細書で示すように、当然ながら、任意の適切な電圧プロファイルが、任意の適宜のパターンに従って、熱電気材料に加えられ得る。   8-9 show multiple temperature measurements on the thermoelectric surface. As shown in these figures, the voltage applied during the second regime II of the heat pulse varies with the magnitude (shown in FIG. 8) and the duration (shown in FIG. 9). This demonstrates the possibility that the heat pulses generated at the skin surface can be controlled and varied as desired. Thus, the temperature profile of the heat pulse can be tailored to suit the user's thermal requirements. For example, as shown herein, of course, any suitable voltage profile can be applied to the thermoelectric material according to any suitable pattern.

図8は、選択的な第2の電圧Vが加えられた期間が一定に保たれ、第2の加えられた電圧Vの大きさが変動した、波形のグループを示す。この例では、波形200は、第2の電圧Vが加えられなかった例(即ち、加えられた第2の電圧Vがゼロ)に対応し、波形210は、第2の電圧Vがグループの中で最大である場合に対応する。図示するように、第2の電圧Vが実効的にゼロであるとき、単独の矩形波Vが加えられたかのように、温度は指数関数的減衰に従って緩む。しかし、非ゼロの第2の電圧Vが加えられると、初期電圧V1が加えられる場合ほども鋭くないにせよ、表面の温度は尚増加し得る。第2の電圧Vがもはや加えられないと、温度プロファイルは緩やかな減衰の振る舞いを示す。 Figure 8 is kept constant period in which the voltage V 2 of the optional second added, the magnitude of the voltage V 2 applied the second is varied, showing a group of waveforms. In this example, waveform 200 corresponds to an example in which the second voltage V 2 was not applied (ie, the applied second voltage V 2 is zero), and waveform 210 is the second voltage V 2 being Corresponds to the largest group. As illustrated, the second voltage V 2 is when effectively zero, as in the single or square wave V 1 is applied, the temperature is loosened according to an exponential decay. However, when the second voltage V 2 of the non-zero is added, whether not sharp even higher if the initial voltage V1 is applied, the temperature of the surface can be increased still. When the second voltage V 2 is not longer applied, the temperature profile indicates the behavior of the gradual decay.

図9に示すように、選択的な第2の電圧Vの大きさが一定に保持され、第2の加えられる電圧Vの期間が変動された。この例では、第2の加えられる電圧Vと第3の加えられる電圧Vとの間の時間の長さは、0秒と約10秒との間で変動した。図示するように、波形300は、第2の電圧Vが加えられなかった(0秒間加えられた)例に対応し、波形310は、第2の電圧Vがグループの中で最長の期間加えられる(10秒間加えられる)場合に対応する。図示するように、第2の電圧Vがより長く続くと、表面における温度は増加し続け得る、若しくは、特定の温度範囲周りで浮き続け得る。更に、第2の電圧Vの印加が停止すると、表面における温度は減衰して初期温度に戻る。 As shown in FIG. 9, the magnitude of the selective second voltage V 2 was kept constant, and the period of the second applied voltage V 2 was varied. In this example, the length of time between the second, voltage V 2 and the third of the voltage V 3 applied applied was varied between 0 seconds and about 10 seconds. As shown, the waveform 300 corresponds to an example in which the second voltage V 2 was not applied (applied for 0 second), and the waveform 310 represents the longest period of time in which the second voltage V 2 was in the group. It corresponds to the case where it is added (added for 10 seconds). As illustrated, the second voltage V 2 longer lasting, temperature at the surface may continue to increase, or, may continue floating around a specific temperature range. Furthermore, the application of the second voltage V 2 is stopped, the temperature at the surface is returned to the initial temperature attenuated.

ある実施形態においては、コントローラは、適切な電気信号を生成するために、電流源を含む。電流源は、ユーザの皮膚の表面における熱パルスを生成するために、熱電気材料へ電流を加え得る。任意の所与のポイントにて熱電気材料に加えられる電流の大きさは、適切な範囲内に入り得る。ある実施形態においては、熱電気材料に加えられる電流の大きさは、約0.1Aと約4.0Aとの間、約0.1Aと約3.5Aとの間、約0.1Aと約3.0Aとの間、約0.2Aと約2.5Aとの間、約0.5Aと約2.0Aとの間、約1.0Aと約2.0Aとの間、約0.1Aと約1.5Aとの間、約0.1Aと約1.0Aとの間、約0.5Aと約1.0Aとの間、約0.1Aと約0.5Aとの間、約1.0Aと約1.5Aとの間、又は、任意の他の適宜の範囲であればよい。任意の適宜のフォーム若しくはパターンに従って、電気信号は熱電気材料に加えられ得る。ある実施形態では、電気信号は、熱電気材料に、一つ若しくはそれ以上の矩形波(即ち、一つの期間に加えられる一定の電圧/電流)として加えられ、このことは、電気信号がどのように加えられるかに拠って、温度変化の特定の変化率となり得る。又は、電気信号はより複雑な振る舞いを示し得、例えば、電気信号は、線形ランプ関数、非線形、指数、多項式関数、区分関数などとして、加えられ得る。   In some embodiments, the controller includes a current source to generate a suitable electrical signal. The current source may apply current to the thermoelectric material to generate heat pulses at the surface of the user's skin. The magnitude of the current applied to the thermoelectric material at any given point can fall within an appropriate range. In some embodiments, the magnitude of the current applied to the thermoelectric material is between about 0.1 A and about 4.0 A, between about 0.1 A and about 3.5 A, between about 0.1 A and about 0.1 A. Between 3.0A, between about 0.2A and about 2.5A, between about 0.5A and about 2.0A, between about 1.0A and about 2.0A, about 0.1A And about 1.5 A, between about 0.1 A and about 1.0 A, between about 0.5 A and about 1.0 A, between about 0.1 A and about 0.5 A, about 1 .0A and about 1.5A or any other suitable range. The electrical signal can be applied to the thermoelectric material according to any suitable form or pattern. In some embodiments, the electrical signal is applied to the thermoelectric material as one or more square waves (ie, a constant voltage / current applied over a period of time), which indicates how the electrical signal is Depending on whether it is added, it can be a specific rate of change of temperature. Or, the electrical signal may exhibit more complex behavior, for example, the electrical signal may be added as a linear ramp function, non-linear, exponential, polynomial function, piecewise function, etc.

図4A〜図5Bに示すが、ある実施形態においては、熱パルスを開始するために、レジームIに示すように、第1の矩形波電圧が熱電気材料に加えられ、第1の温度Tから第2の温度Tへの皮膚の表面における鋭い線形温度調整となる。レジームIIでは、第2の矩形波電圧が加えられ、その大きさは第1の矩形波の大きさより小さく、皮膚の表面における温度T2、T2’の、相対的に一定な、ごく僅かな変化となる。レジームIIIでは、電圧は加えられず、第3の温度Tへの温度調整となり、該第3の温度Tは、少しの量/パーセントだけ、第1の初期温度Tと異なる。 As shown in FIGS. 4A-5B, in one embodiment, a first rectangular wave voltage is applied to the thermoelectric material to initiate a heat pulse, as shown in Regime I, and the first temperature T 1 from the sharp linear temperature adjustment in the surface of the skin of the second to a temperature T 2. In Regime II, a second square wave voltage is applied, the magnitude of which is smaller than the magnitude of the first square wave, and the temperature T2, T2 'on the skin surface is relatively constant and only a slight change. Become. In regime III, the voltage is not applied, it is the temperature adjusted to a third temperature T 3, the temperature T 3 of the third, only a small amount / percent, different first initial temperature T 1.

本明細書で説明するように、種々の実施形態においては、加温若しくは冷却の感覚は、ユーザの皮膚の表面にて一連の非対称の熱パルス(戻りの際の温度変化の平均変化率よりも、より大きい、開始時の温度変化の平均変化率を有する、熱パルス)を生成することにより、強化され得る。ある実施形態では、デバイスの定常状態の操作は、一連の熱パルスを連続して生成することも含み得る。即ち、定常状態の操作の間、連続して生成される熱パルスの温度プロファイルは、実質的に同じでよい。   As described herein, in various embodiments, the sensation of warming or cooling is a series of asymmetric heat pulses (rather than the average rate of change in temperature on return) at the surface of the user's skin. , Larger, heat pulses having an average rate of change in temperature at the start. In certain embodiments, steady state operation of the device may also include generating a series of heat pulses in succession. That is, during steady state operation, the temperature profile of continuously generated heat pulses may be substantially the same.

しかしながら、ある実施形態においては、非定常状態の熱パルスを生成することが有益であり、該非定常状態の熱パルスは、ユーザの熱的感覚及び/若しくは熱的快適を強化し、並びに/又は、温度変化への感覚鈍化を回避するのに、適切であり得る。例えば、ある実施形態では、加えられる信号のデューティサイクルは変動し得る。ある実施形態においては、ユーザに対して、定常状態の操作モードへの円滑な推移を提供すべく、図7に示すように、電気信号のベースラインの平均が徐々に増加してもよく、若しくは、所望のように徐々に減少してもよい。非定常状態の操作の間、平均のベースラインの信号は、所望のように調整されてもよい。ある場合では、非定常状態の操作(即ち、デバイスが最初に始動するとき、又は、所与の時間に熱電気により多くの/より少ない電力が加えられるとき)は、一時的期間に、(例えば、設計上デバイスが消散し得るよりも多くの)表面における増加した量の冷却若しくは加熱を、可能にさせ得る。   However, in certain embodiments, it is beneficial to generate a non-steady state heat pulse that enhances the user's thermal sensation and / or thermal comfort and / or It may be appropriate to avoid sensation to temperature changes. For example, in certain embodiments, the duty cycle of the applied signal may vary. In some embodiments, the average of the baseline of the electrical signal may gradually increase, as shown in FIG. 7, to provide the user with a smooth transition to the steady state operating mode, or , May be gradually reduced as desired. During non-steady state operation, the average baseline signal may be adjusted as desired. In some cases, non-steady-state operation (ie, when the device is first started up or when more / less power is applied to thermoelectricity at a given time) is performed during a temporary period (eg, An increased amount of cooling or heating at the surface (more than the device can dissipate by design) may be allowed.

ある実施形態では、コントローラは、適切なデューティサイクルに従って、電気信号を熱電気材料に加え得る。周知のデューティサイクルの用語は、概略、電気信号がアクティブである期間のパーセントのことである。種々の実施形態では、コントローラにより熱電気材料に加えられる電気信号は、約10%と約50%の間の、約10%以上の、約20%以上の、約30%以上の、約40%以上の、約50%以上の、デューティサイクルを示し得る。ある実施形態では、コントローラにより加えられるデューティサイクルは、約50%以下、約40%以下、約30%以下、約20%以下、又は、約10%以下であればよい。上述の範囲の組み合わせ(例えば、約10%と約50%の間など)でもよい。   In certain embodiments, the controller may apply an electrical signal to the thermoelectric material according to an appropriate duty cycle. The well-known duty cycle term is generally the percentage of the period during which the electrical signal is active. In various embodiments, the electrical signal applied to the thermoelectric material by the controller is between about 10% and about 50%, about 10% or more, about 20% or more, about 30% or more, about 40%. A duty cycle of about 50% or more can be exhibited. In certain embodiments, the duty cycle applied by the controller may be about 50% or less, about 40% or less, about 30% or less, about 20% or less, or about 10% or less. Combinations of the above ranges may also be used (eg, between about 10% and about 50%).

当業者により理解されるところであるが、電気信号(即ち、電圧、電流)の特定の範囲は、非限定的であり、デバイスの全体構成、選択した特定の材料(例えば、熱電気材料、熱電気材料の数)、デバイス内部の種々のコンポーネントの固有の抵抗、又は、デバイスの機能に寄与し得る他の形態に、部分的にでも依存して、適宜変動し得る。   As will be appreciated by those skilled in the art, the specific range of electrical signals (ie, voltage, current) is non-limiting, and the overall configuration of the device, the particular material selected (eg, thermoelectric material, thermoelectric The number of materials), the inherent resistance of the various components within the device, or other forms that may contribute to the function of the device, may vary as appropriate.

前述のように、デバイスの熱調整部位は、一つ若しくはそれ以上の熱電気材料を含み得る。ある実施形態では、熱電気材料は、迅速な、可逆性の熱過渡信号(即ち、熱パルス)を生成するためのものであるのが好ましい。適切な熱電気材料の非限定的な例は、pタイプ及びnタイプのドープ半導体材料、ビスマスカルコゲナイト(例えば、BiTe、BiSe)、セレン化鉛、S−G合金、スクッテルド鉱(例えば、化学式LM12を含む。ここで、Lはレアメタル、Mは遷移金属、Xは半金属である)、又は、任意の他の適切な熱電気材料の、カラムを含み得る。 As described above, the thermal conditioning portion of the device can include one or more thermoelectric materials. In certain embodiments, the thermoelectric material is preferably for generating a rapid, reversible thermal transient signal (ie, heat pulse). Non-limiting examples of suitable thermoelectric materials, p-type and n-type doped semiconductor material, bismuth chalcogenide (e.g., Bi 2 Te 3, Bi 2 Se 3), lead selenide, S i -G e Alloy, skutterudite (eg, containing the chemical formula LM 4 X 12 where L is a rare metal, M is a transition metal, X is a metalloid), or any other suitable thermoelectric material column May be included.

熱電気材料は、任意の適切な厚さを有し得る。例えば、ある実施形態では、熱電気材料が手首、腕、脚、足首、首、又は、人体の任意の他の適切な部位に対して、快適に保持され得るように、厚さが選択されてよい。ある実施形態では、熱電気材料の各々の厚さは、約1ミリメートルと約5ミリメートルの間(例えば、約1ミリメートルと約3ミリメートルの間)であればよい。他の厚さも可能である。   The thermoelectric material can have any suitable thickness. For example, in certain embodiments, the thickness is selected so that the thermoelectric material can be comfortably held against the wrist, arm, leg, ankle, neck, or any other suitable part of the human body. Good. In certain embodiments, the thickness of each thermoelectric material may be between about 1 millimeter and about 5 millimeters (eg, between about 1 millimeter and about 3 millimeters). Other thicknesses are possible.

ある実施形態においては、熱電気材料の各々、又は、熱電気材料を含むモジュールは、約10mmと約4cmの間の(例えば、約30mmと約500mmの間の)最大の平均断面の寸法を有し得る。他の平均断面の寸法も可能である。当業者は、デバイスの構成に基づいて、熱電気材料のための適宜のサイズを選択できる。   In some embodiments, each of the thermoelectric materials, or the module containing the thermoelectric material, has a maximum average cross-sectional dimension between about 10 mm and about 4 cm (eg, between about 30 mm and about 500 mm). Can do. Other average cross-sectional dimensions are possible. One skilled in the art can select an appropriate size for the thermoelectric material based on the configuration of the device.

熱電気材料、又は、そのモジュールは、任意の適切な構成にて、提供され得る。例えば、モジュールは、皮膚の表面に熱伝導性を提供するために、更に、ある場合には保護及びサポートのために、セラミックプレート間に挟まれた熱電気材料を、含み得る。   The thermoelectric material, or module thereof, can be provided in any suitable configuration. For example, the module may include a thermoelectric material sandwiched between ceramic plates to provide thermal conductivity to the skin surface, and in some cases for protection and support.

図2〜3に戻り、ある実施形態においては、デバイスは、熱電気材料110を覆うように配置された熱絶縁材料122を含み得る。ある実施形態では、利用の際、熱電気材料は、熱絶縁材料と皮膚の表面の間に配置されてよい。熱絶縁材料は、表面の近傍の、熱電気材料により生成される加熱(若しくは冷却)のレベルを保持するのに実効的であり得る。   Returning to FIGS. 2-3, in certain embodiments, the device may include a thermally insulating material 122 disposed over the thermoelectric material 110. In certain embodiments, in use, the thermoelectric material may be placed between the thermally insulating material and the skin surface. The thermally insulating material can be effective to maintain the level of heating (or cooling) generated by the thermoelectric material in the vicinity of the surface.

ある実施形態では、熱絶縁材料は、熱導体材料の利用と対比して、所与の電気信号に対する、温度変化の全体大きさを増加し得る。結果として、熱絶縁材料を組み込むことで、より強い、若しくは拡張した熱パルスを生じ得、例えば、ユーザに対して温度変化の全体感覚を増加させ、及び/又は、デバイスによる電力消費の減少を生じ得る。   In certain embodiments, the thermally insulating material may increase the overall magnitude of the temperature change for a given electrical signal as compared to the use of a thermally conductive material. As a result, the incorporation of a thermal insulation material can result in stronger or extended heat pulses, for example, increasing the overall sense of temperature change for the user and / or reducing power consumption by the device. obtain.

図10は、一連の熱加熱パルスが示され、熱導体材料(例えば、アルミニウム、他の金属)により覆われる熱電気材料と対比して、熱絶縁材料(例えば、ネオプレン)により覆われる熱電気材料に、電気信号を同様に印加している、例である。熱絶縁材料を組み込むデバイスに対しては、温度調整のレジームは、熱導体材料を組み込むデバイスに対するよりも、より明白である。即ち、温度変化の率は、熱絶縁材料を組み込むデバイスに対してより急激なものとなる。更に、温度増加の平均の大きさも、熱絶縁材料を含むデバイスに対してより大きくなる。   FIG. 10 shows a series of thermal heating pulses where a thermoelectric material covered by a thermal insulating material (eg neoprene) as opposed to a thermoelectric material covered by a thermal conductor material (eg aluminum, other metal). Further, an example in which an electrical signal is applied in the same manner. For devices that incorporate thermally insulating materials, the temperature regulation regime is more apparent than for devices that incorporate thermally conductive materials. That is, the rate of temperature change is more abrupt for devices incorporating thermal insulation materials. In addition, the average magnitude of the temperature increase is also greater for devices that include a thermally insulating material.

しかしながら、ある実施形態においては、例えば、生成される加熱若しくは冷却の熱消散のために、デバイスが熱導体材料を組み込むことが好ましい。例えば、加熱と冷却のモードの間で迅速にスイッチすることが望ましい。従って、熱を消散できると、残余の加熱若しくは冷却が減少し得る。   However, in certain embodiments, it is preferred that the device incorporate a thermal conductor material, for example, for heat dissipation of the heating or cooling that is generated. For example, it is desirable to switch quickly between heating and cooling modes. Thus, if heat can be dissipated, residual heating or cooling can be reduced.

任意の適切な消散ユニットが、例えば、ヒートシンク、ファン、相変化物質、熱交換器、若しくはそれらの組み合わせが、用いられ得る。ある実施形態では、熱消散ユニットは、図1A〜図1Cに示すように、デバイス上に、及び、同様に手首上に、快適に搭載され得るようなサイズ及び/又は重さを有する。   Any suitable dissipation unit can be used, for example, a heat sink, fan, phase change material, heat exchanger, or combinations thereof. In certain embodiments, the heat dissipation unit has a size and / or weight that can be comfortably mounted on the device and also on the wrist, as shown in FIGS. 1A-1C.

前述のように、ある実施形態では、デバイスは、適切な電源を含む。電源は、一つ若しくはそれ以上のバッテリ、光電池などの、任意の適宜の部材を含み得る。適切なバッテリの非限定的な例は、(例えば、約100〜約100mAhのバッテリ寿命を伴う)Liポリマ、Liイオン、ニッケルカドミウム、ニッケル水素、などを含む。ある場合では、バッテリは、一定の電圧を出力し得、コントローラは、適宜の程度のパルス幅変調を印加して時間変動電圧プロファイルを生成するように構成され得る。   As described above, in certain embodiments, the device includes a suitable power source. The power source can include any suitable member, such as one or more batteries, photovoltaic cells, and the like. Non-limiting examples of suitable batteries include Li polymer, Li ions, nickel cadmium, nickel hydride, etc. (eg, with a battery life of about 100 to about 100 mAh). In some cases, the battery may output a constant voltage and the controller may be configured to apply a suitable degree of pulse width modulation to generate a time varying voltage profile.

デバイスは更に、HVACシステムや、ヒータ、ファンなどの、他の局所電子熱源と対比して、比較的低い量の電圧を使用するように構成され得る。   The device can be further configured to use a relatively low amount of voltage compared to other local electronic heat sources such as HVAC systems, heaters, fans, and the like.

ある実施形態では、デバイスは、表面近傍の熱電気材料の領域における情報を収集するべく設定された一つ若しくはそれ以上のセンサを、含み得る。任意の適切なセンサ、例えば、任意の適宜の構成での、温度センサ(例えば、サーミスタ、サーモカップル)、湿度及び/又は水蒸気センサ、気圧計などが、採用され得る。ある実施形態では、デバイスは、熱電気材料及び/又は皮膚の、表面における温度をモニタするために、一つ若しくはそれ以上のセンサを含む。例えば、熱電気材料及び/又は皮膚の、表面において計測した温度が所望の温度を超えるならば、又は所望の温度よりも低いならば、センサは、信号をコントローラに送信し、加えられる電気信号を調整し(例えば、負の(若しくはより低い)電圧を加えて温度を下げ、正の(若しくはより高い)電圧を加えて温度を上げ)、好適な温度プロファイルとし得る。   In certain embodiments, the device may include one or more sensors configured to collect information in a region of thermoelectric material near the surface. Any suitable sensor may be employed, such as a temperature sensor (eg, thermistor, thermocouple), humidity and / or water vapor sensor, barometer, etc., in any suitable configuration. In certain embodiments, the device includes one or more sensors to monitor the temperature at the surface of the thermoelectric material and / or the skin. For example, if the temperature measured at the surface of the thermoelectric material and / or skin exceeds the desired temperature, or is lower than the desired temperature, the sensor sends a signal to the controller and applies the applied electrical signal. Adjustment (eg, applying a negative (or lower) voltage to lower the temperature and applying a positive (or higher) voltage to increase the temperature) may provide a suitable temperature profile.

ある実施形態では、コントローラの温度をモニタするために、温度センサがコントロータに組み込まれ得る。ある実施形態では、熱電気材料の一つ若しくはそれ以上の表面に直接近接して、一つ若しくはそれ以上の温度センサが配置され得る。ある実施形態では、外気の温度を検知するために、温度センサが設定され得る。ある実施形態では、温度センサは、デバイスの異なるコンポーネントに亘る(例えば、皮膚の表面と熱電気材料の間の、熱電気材料と外気の間の)温度差を計測し得る。温度センサは、ある実施形態では、温度センサは、フィードバックループに従って動作する、例えば、デバイスの過剰な加熱若しくは冷却を回避する、及び/又は、好適な範囲内に表面の温度を維持する)コントローラを備えて、構成され得る。   In some embodiments, a temperature sensor may be incorporated into the controller to monitor the controller temperature. In certain embodiments, one or more temperature sensors may be placed in direct proximity to one or more surfaces of the thermoelectric material. In some embodiments, a temperature sensor may be set to sense the temperature of the outside air. In certain embodiments, the temperature sensor may measure temperature differences across different components of the device (eg, between the surface of the skin and the thermoelectric material, between the thermoelectric material and the outside air). The temperature sensor, in certain embodiments, operates according to a feedback loop, eg, a controller that avoids excessive heating or cooling of the device and / or maintains the surface temperature within a suitable range). Can be provided and configured.

デバイスは、所望の、更なるコントロール特性を、例えば、(例えば、デバイスの形態をコントロールするための、皮膚の表面における温度をコントロールする/モニタするための、など)他のデバイス/システムとの適切な通信を可能にする無線機能を、含み得る。無線デバイスは概略周知であり、ある場合には、ワイファイ及び/又はブルートゥース(登録商標)システムを含み得る。   The device may provide desired additional control characteristics, eg, appropriate with other devices / systems (eg, to control device morphology, to control / monitor temperature at the surface of the skin, etc.) A wireless function that enables simple communication may be included. Wireless devices are generally well known and in some cases may include WiFi and / or Bluetooth systems.

本開示の少なくとも一つの実施形態について複数の形態を記載したが、当然のことながら、種々の変更、修正、及び改良が当業者には即座に浮かぶところである。ある実施形態では、デバイスは治療の利用例に用いられ得る。例えば、デバイスは、(例えば、妊娠期間、更年期の)一過性熱感を緩和するのに、又は、湿度や乾燥の環境での熱的快適を提供するのに、用いられ得る。これらの変更、修正、及び改良は、本開示の一部であると意図しており、本開示の精神及び範囲の内部であると意図している。従って、前述の記載及び図面は、例示のものに過ぎない。   While multiple forms have been described for at least one embodiment of the present disclosure, it will be appreciated that various changes, modifications, and improvements will readily occur to those skilled in the art. In certain embodiments, the device may be used for therapeutic applications. For example, the device can be used to relieve a transient heat sensation (eg, during pregnancy, menopause) or to provide thermal comfort in a humid or dry environment. These changes, modifications, and improvements are intended to be part of this disclosure and are intended to be within the spirit and scope of this disclosure. Accordingly, the foregoing description and drawings are illustrative only.

100・・・デバイス、102・・・皮膚、110・・・熱電気材料、120・・・熱導体材料、130・・・電源、140・・・コントローラ、150・・・バンド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Device, 102 ... Skin, 110 ... Thermoelectric material, 120 ... Thermal conductor material, 130 ... Power supply, 140 ... Controller, 150 ... Band.

Claims (76)

表面の温度を操作するデバイスにおいて、
表面に近接して配置されるように構成され設定された少なくとも一つの熱電気材料と、
少なくとも一つの熱電気材料と電気連絡するコントローラであって、前記コントローラは、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて熱パルスを、前記少なくとも一つの熱電気材料に生成させるように構成され、前記熱パルスは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率である、第1の温度から第2の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度調整と、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率である、第2の温度から第3の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度調整とを、含む、コントローラと
を含み、
第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さい、
デバイス。
In devices that manipulate the temperature of the surface,
At least one thermoelectric material configured and set to be disposed proximate to the surface;
A controller in electrical communication with at least one thermoelectric material, wherein the controller causes the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse in a region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface; And the heat pulse is applied to the surface from a first temperature to a second temperature having a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. A first temperature adjustment in a region of the at least one thermoelectric material proximate and a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second, A second temperature adjustment in a region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface from a temperature to a third temperature, and a controller,
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature;
device.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、120秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse for a period of time less than 120 seconds;
The device of claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、30秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1又は2に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate heat pulses over a period of less than 30 seconds;
The device according to claim 1 or 2.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより大きくなるように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜3のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse such that the magnitude of the first average rate of change is greater than the magnitude of the second average rate of change.
The device according to claim 1.
第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより、第1の平均変化率の少なくとも10%大きい、
請求項1〜4のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The magnitude of the first average rate of change is at least 10% greater than the magnitude of the second average rate of change;
The device according to claim 1.
第1の温度調整が、第2の温度調整よりも、短い期間に亘って発生する
請求項1〜5のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The device according to claim 1, wherein the first temperature adjustment occurs over a shorter period than the second temperature adjustment.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の平均変化率若しくは第2の平均変化率の大きさが、0.3℃/秒と3.0℃/秒との間になるように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜6のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller causes the at least one thermoelectric material to have a first average rate of change or a second average rate of change between 0.3 ° C./second and 3.0 ° C./second. Configured to generate a heat pulse,
The device according to claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、10℃より小さいように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜7のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse such that a magnitude difference between a first temperature and a second temperature is less than 10 ° C .;
The device according to claim 1.
第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、2℃と8℃の間である
請求項1〜8のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The device according to any one of the preceding claims, wherein the magnitude difference between the first temperature and the second temperature is between 2 ° C and 8 ° C.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の温度と第3の温度の間の大きさの差異が、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異の10%より小さくなるように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜9のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller has the at least one thermoelectric material such that a magnitude difference between a first temperature and a third temperature is 10% of a magnitude difference between the first temperature and the second temperature. Configured to generate heat pulses to be smaller,
The device according to claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の温度調整の少なくとも一部が、経時的に実質的な線形の振る舞いを示すように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜10のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse such that at least a portion of the first temperature adjustment exhibits a substantially linear behavior over time;
The device according to claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、第1の温度調整の少なくとも一部が、経時的に実質的な指数関数的減衰の振る舞いを示すように、熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜11のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse such that at least a portion of the first temperature adjustment exhibits a substantially exponential decay behavior over time. ing,
The device according to claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、
第1の温度調整が、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度から第2の温度への温度の増加を含み、第2の温度調整が、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度から第3の温度への温度の減少を含むように、
熱パルスを生成させるように構成されており、
第2の温度は第1の温度より大きく、第3の温度は第2の温度より小さい、
請求項1〜12のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller includes the at least one thermoelectric material;
The first temperature adjustment includes an increase in temperature from a first temperature to a second temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface, wherein the second temperature adjustment is close to the surface. Including a temperature decrease from a second temperature to a third temperature in the region of the at least one thermoelectric material,
Configured to generate heat pulses,
The second temperature is greater than the first temperature and the third temperature is less than the second temperature;
The device according to claim 1.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、
第1の温度調整が、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度から第2の温度への温度の減少を含み、第2の温度調整が、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度から第3の温度への温度の増加を含むように、
熱パルスを生成させるように構成されており、
第2の温度は第1の温度より小さく、第3の温度は第2の温度より大きい、
請求項1〜13のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller includes the at least one thermoelectric material;
The first temperature adjustment includes a decrease in temperature from a first temperature to a second temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface, wherein a second temperature adjustment is close to the surface. Including an increase in temperature from a second temperature to a third temperature in the region of at least one thermoelectric material;
Configured to generate heat pulses,
The second temperature is less than the first temperature and the third temperature is greater than the second temperature;
The device according to claim 1.
前記コントローラは、電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えて、前記少なくとも一つの熱電気材料に熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜14のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to apply an electrical signal to the at least one thermoelectric material to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse;
The device according to claim 1.
前記コントローラは、電圧を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるように構成された電圧源、若しくは、電流を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるように構成された電流源を、含む、
請求項1〜15のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller includes a voltage source configured to apply a voltage to the at least one thermoelectric material or a current source configured to apply a current to the at least one thermoelectric material;
The device according to claim 1.
前記コントローラは、約1%と約50%の間のデューティサイクルにて、電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるように構成されている、
請求項1〜16のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to apply an electrical signal to the at least one thermoelectric material at a duty cycle between about 1% and about 50%.
The device according to claim 1.
前記コントローラは、第1の矩形波電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えて第1の温度調整の少なくとも一部を生成し、第2の矩形波電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えて第2の温度調整の少なくとも一部を生成するように構成されており、
第1の矩形波電気信号の大きさは、第2の矩形波電気信号の大きさよりも大きい、
請求項1〜17のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller applies a first rectangular wave electrical signal to the at least one thermoelectric material to generate at least a portion of a first temperature adjustment and a second rectangular wave electrical signal to the at least one thermoelectric material. In addition to generating at least part of the second temperature adjustment,
The magnitude of the first rectangular wave electrical signal is greater than the magnitude of the second rectangular wave electrical signal,
The device according to claim 1.
前記表面が生きている皮膚を含む、
請求項1〜18のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The surface includes living skin,
The device according to claim 1.
表面に対して前記少なくとも一つの熱電気材料を保持するための、前記少なくとも一つの熱電気材料と結合するバンドを、更に含む、
請求項1〜19のうちのいずれか一に記載のデバイス。
A band coupled to the at least one thermoelectric material for holding the at least one thermoelectric material against a surface;
The device according to claim 1.
前記少なくとも一つの熱電気材料が、表面沿いに相互に近接して配置される複数の熱電気材料を含む、
請求項1〜20のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The at least one thermoelectric material includes a plurality of thermoelectric materials disposed proximate to each other along a surface;
The device according to claim 1.
前記少なくとも一つの熱電気材料が、手首に対して近接して保持されるように構成され設定されている、
請求項1〜21のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The at least one thermoelectric material is configured and set to be held proximate to a wrist;
The device according to any one of claims 1 to 21.
前記少なくとも一つの熱電気材料に対して近接して配置される熱絶縁材料を更に含み、
前記熱絶縁材料は、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において熱を保つように構成されている、
請求項1〜22のうちのいずれか一に記載のデバイス。
A thermal insulation material disposed proximate to the at least one thermoelectric material;
The thermally insulating material is configured to maintain heat in a region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
23. A device according to any one of claims 1-22.
前記少なくとも一つの熱電気材料は、前記熱絶縁材料と表面との間に配置されるように構成され設定されている、
請求項1〜23のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The at least one thermoelectric material is configured and set to be disposed between the thermal insulation material and a surface;
24. A device according to any one of claims 1 to 23.
前記少なくとも一つの熱電気材料に対して近接して配置される熱導体材料を更に含む、
請求項1〜24のうちのいずれか一に記載のデバイス。
Further comprising a thermal conductor material disposed proximate to the at least one thermoelectric material;
The device according to any one of claims 1 to 24.
前記コントローラは、前記少なくとも一つの熱電気材料に、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて連続して複数の熱パルスを生成させるように構成されている、
請求項1〜25のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The controller is configured to cause the at least one thermoelectric material to continuously generate a plurality of heat pulses in a region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
26. A device according to any one of claims 1-25.
表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて配置される少なくとも一つのセンサを、更に含む、
請求項1〜26のうちのいずれか一に記載のデバイス。
At least one sensor disposed in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
27. A device according to any one of claims 1 to 26.
表面の温度を操作する方法において、
表面に対して近接して少なくとも一つの熱電気材料の領域を配置するステップと、及び、
表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて熱パルスを生成するステップと
を含み、
前記熱パルスを生成するステップは、
約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率にて、第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップと、及び、
約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率にて、第2の温度から第3の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップと
を含み、
第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さい、
方法。
In the method of manipulating the surface temperature,
Placing at least one region of thermoelectric material proximate to a surface; and
Generating a heat pulse in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
Generating the heat pulse comprises:
The at least one thermoelectric material proximate the surface from a first temperature to a second temperature at a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second Adjusting the temperature in the region of
The at least one thermoelectric material proximate to the surface from a second temperature to a third temperature at a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second Adjusting the temperature in the region of
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature;
Method.
120秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成する、
請求項28に記載の方法。
Generate heat pulses over a period of less than 120 seconds;
30. The method of claim 28.
30秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成する、
請求項28又は29に記載の方法。
Generate heat pulses over a period of less than 30 seconds;
30. A method according to claim 28 or 29.
第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより大きい、
請求項28〜30のうちのいずれか一に記載の方法。
The first average rate of change is greater than the second average rate of change;
31. A method according to any one of claims 28-30.
第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより、第1の平均変化率の少なくとも10%大きい、
請求項28〜31のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude of the first average rate of change is at least 10% greater than the magnitude of the second average rate of change;
32. A method according to any one of claims 28-31.
第1の平均変化率若しくは第2の平均変化率の大きさが、0.3℃/秒と3.0℃/秒との間である、
請求項28〜32のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude of the first average rate of change or the second average rate of change is between 0.3 ° C./sec and 3.0 ° C./sec.
33. A method according to any one of claims 28 to 32.
第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、10℃より小さい、
請求項28〜33のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude difference between the first temperature and the second temperature is less than 10 ° C.,
34. A method according to any one of claims 28 to 33.
第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、2℃と8℃の間である
請求項28〜34のうちのいずれか一に記載の方法。
35. A method according to any one of claims 28 to 34, wherein the magnitude difference between the first temperature and the second temperature is between 2 <0> C and 8 <0> C.
第1の温度と第3の温度の間の大きさの差異が、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異の10%より小さい、
請求項28〜35のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 10% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature;
36. A method according to any one of claims 28 to 35.
第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップが、経時的に実質的な線形の温度の振る舞いを生成するステップを含む、
請求項28〜36のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface from a first temperature to a second temperature includes generating a substantially linear temperature behavior over time.
37. A method according to any one of claims 28 to 36.
第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において温度を調整するステップが、経時的に実質的な指数関数的減衰の温度の振る舞いを生成するステップを含む、
請求項28〜37のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface from a first temperature to a second temperature generates a temperature behavior with substantial exponential decay over time. including,
38. A method according to any one of claims 28 to 37.
第1の温度から第2の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において第1の温度から第2の温度へ温度を増加させるステップを含み、第2の温度から第3の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において第2の温度から第3の温度へ温度を減少させるステップを含み、
第2の温度は第1の温度より大きく、第3の温度は第2の温度より小さい、
請求項28〜38のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature from the first temperature to the second temperature includes increasing the temperature from the first temperature to the second temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface; Adjusting the temperature from the second temperature to the third temperature comprises reducing the temperature from the second temperature to the third temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface;
The second temperature is greater than the first temperature and the third temperature is less than the second temperature;
39. A method according to any one of claims 28 to 38.
第1の温度から第2の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において第1の温度から第2の温度へ温度を減少させるステップを含み、第2の温度から第3の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域において第2の温度から第3の温度へ温度を増加させるステップを含み、
第2の温度は第1の温度より小さく、第3の温度は第2の温度より大きい、
請求項28〜38のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature from the first temperature to the second temperature includes reducing the temperature from the first temperature to the second temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface; Adjusting the temperature from the second temperature to the third temperature includes increasing the temperature from the second temperature to the third temperature in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
The second temperature is less than the first temperature and the third temperature is greater than the second temperature;
39. A method according to any one of claims 28 to 38.
表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて熱パルスを生成するステップが、
前記少なくとも一つの熱電気材料に熱パルスを生成させるために、電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップを含む、
請求項28〜40のうちのいずれか一に記載の方法。
Generating a heat pulse in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
Applying an electrical signal to the at least one thermoelectric material to cause the at least one thermoelectric material to generate a heat pulse;
41. A method according to any one of claims 28 to 40.
電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップが、
約1%と約50%の間のデューティサイクルにて、電気信号を加えるステップを含む、
請求項41に記載の方法。
Applying an electrical signal to the at least one thermoelectric material;
Applying an electrical signal at a duty cycle between about 1% and about 50%;
42. The method of claim 41.
電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップが、
第1の温度から第2の温度へ温度を調整するために第1の矩形波電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップと、第2の温度から第3の温度へ温度を調整するために第2の矩形波電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップを含み、
第1の矩形波電気信号の大きさは、第2の矩形波電気信号の大きさよりも大きい、
請求項41又は42に記載の方法。
Applying an electrical signal to the at least one thermoelectric material;
Applying a first rectangular wave electrical signal to the at least one thermoelectric material to adjust the temperature from a first temperature to a second temperature, and adjusting the temperature from the second temperature to a third temperature; Applying a second square wave electrical signal to the at least one thermoelectric material for:
The magnitude of the first rectangular wave electrical signal is greater than the magnitude of the second rectangular wave electrical signal,
43. A method according to claim 41 or 42.
電気信号を前記少なくとも一つの熱電気材料に加えるステップが、
10秒より短い期間電気信号を加えるステップを含む、
請求項41〜43のうちのいずれか一に記載の方法。
Applying an electrical signal to the at least one thermoelectric material;
Applying an electrical signal for a period of less than 10 seconds,
44. A method according to any one of claims 41 to 43.
前記少なくとも一つの熱電気材料の領域を配置するステップが、
生きている皮膚に対して近接して前記少なくとも一つの熱電気材料の領域を配置するステップを含む、
請求項28〜44のうちのいずれか一に記載の方法。
Placing the region of the at least one thermoelectric material comprises:
Placing the region of the at least one thermoelectric material proximate to living skin,
45. A method according to any one of claims 28 to 44.
表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域にて連続して複数の熱パルスを生成するステップを、更に含む、
請求項28〜46のうちのいずれか一に記載の方法。
Generating a plurality of heat pulses in succession in the region of the at least one thermoelectric material proximate to a surface;
47. A method according to any one of claims 28 to 46.
表面の温度を操作するデバイスにおいて、
表面に近接して配置されるように構成され設定された熱調整装置を含み、
前記熱調整装置は、表面に近接する熱調整装置の領域にて120秒より短い期間に亘って熱パルスを生成するように構成され、
前記熱パルスは、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率である、第1の温度から第2の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第1の温度調整と、約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率である、第2の温度から第3の温度への、表面に近接する前記少なくとも一つの熱電気材料の領域における第2の温度調整とを、含み、
第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さいものであり、第1の平均変化率の大きさは第2の平均変化率の大きさより大きい、
デバイス。
In devices that manipulate the temperature of the surface,
Including a thermal conditioner configured and configured to be disposed proximate to the surface;
The thermal conditioning device is configured to generate a heat pulse over a period of less than 120 seconds in the region of the thermal conditioning device proximate to the surface;
The heat pulse is proximate to the surface from a first temperature to a second temperature, with a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. A first temperature adjustment in a region of at least one thermoelectric material and a second average rate of change between a second temperature between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second from a second temperature. A second temperature adjustment in the region of the at least one thermoelectric material proximate to the surface to a temperature of 3;
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature, and the first average change The magnitude of the rate is greater than the magnitude of the second average rate of change,
device.
前記熱調整装置は、
熱電気材料と、
熱パルスを熱電気材料に生成させるように構成されたコントローラと
を含む、請求項47に記載のデバイス。
The thermal adjustment device
Thermoelectric materials,
48. The device of claim 47, comprising a controller configured to cause the thermoelectric material to generate heat pulses.
前記熱調整装置は、30秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47又は48に記載のデバイス。
The thermal conditioning device is configured to generate heat pulses over a period of less than 30 seconds;
49. A device according to claim 47 or 48.
前記熱調整装置は、第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより、第1の平均変化率の少なくとも10%大きいように、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜49に記載のデバイス。
The thermal adjustment device is configured to generate a heat pulse such that the magnitude of the first average rate of change is at least 10% greater than the magnitude of the second average rate of change. Yes,
50. A device according to claims 47-49.
前記熱調整装置は、第1の平均変化率若しくは第2の平均変化率の大きさが、0.3℃/秒と3.0℃/秒との間になるように、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜50のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal adjustment device generates a heat pulse such that the magnitude of the first average change rate or the second average change rate is between 0.3 ° C./second and 3.0 ° C./second. Configured as
51. A device according to any one of claims 47-50.
前記熱調整装置は、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、10℃より小さいように、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜51のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal conditioner is configured to generate a heat pulse such that the magnitude difference between the first temperature and the second temperature is less than 10 ° C .;
52. The device according to any one of claims 47 to 51.
前記熱調整装置は、第1の温度と第3の温度の間の大きさの差異が、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異の10%より小さくなるように、熱パルスを生成するように成されている、
請求項47〜52のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal conditioner is adapted to reduce the magnitude difference between the first temperature and the third temperature to be less than 10% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature. Configured to generate pulses,
53. A device according to any one of claims 47 to 52.
前記熱調整装置は、第1の温度調整の少なくとも一部が、経時的に実質的な線形の振る舞いを示すように、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜53のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal conditioning device is configured to generate a heat pulse such that at least a portion of the first temperature regulation exhibits a substantially linear behavior over time;
54. A device according to any one of claims 47 to 53.
前記熱調整装置は、第1の温度調整の少なくとも一部が、経時的に実質的な指数関数的減衰の振る舞いを示すように、熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜54のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal conditioning device is configured to generate a heat pulse such that at least a portion of the first temperature regulation exhibits a substantially exponential decay behavior over time;
55. A device according to any one of claims 47 to 54.
前記熱調整装置は、
第1の温度調整が、表面に近接する前記熱調整装置の領域における第1の温度から第2の温度への温度の増加を含み、第2の温度調整が、表面に近接する前記熱調整装置の領域における第2の温度から第3の温度への温度の減少を含むように、
熱パルスを生成するように構成されており、
第2の温度は第1の温度より大きく、第3の温度は第2の温度より小さい、
請求項47〜55のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal adjustment device
The first temperature adjustment includes an increase in temperature from a first temperature to a second temperature in a region of the thermal adjustment device proximate to a surface, wherein the second temperature adjustment is close to the surface of the thermal adjustment device To include a decrease in temperature from the second temperature to the third temperature in the region of
Configured to generate heat pulses,
The second temperature is greater than the first temperature and the third temperature is less than the second temperature;
56. A device according to any one of claims 47-55.
前記熱調整装置は、
第1の温度調整が、表面に近接する前記熱調整装置の領域における第1の温度から第2の温度への温度の減少を含み、第2の温度調整が、表面に近接する前記熱調整装置の領域における第2の温度から第3の温度への温度の増加を含むように、
熱パルスを生成するように構成されており、
第2の温度は第1の温度より小さく、第3の温度は第2の温度より大きい、
請求項47〜56のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal adjustment device
The first temperature adjustment includes a decrease in temperature from a first temperature to a second temperature in a region of the thermal adjustment device proximate to a surface, wherein the second temperature adjustment is the heat adjustment device proximate to the surface. Including an increase in temperature from a second temperature to a third temperature in the region of
Configured to generate heat pulses,
The second temperature is less than the first temperature and the third temperature is greater than the second temperature;
57. The device according to any one of claims 47 to 56.
前記表面が生きている皮膚を含む、
請求項47〜57のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The surface includes living skin,
58. A device according to any one of claims 47 to 57.
表面に対して前記熱調整装置を保持するための、前記熱調整装置と結合するバンドを、更に含む、
請求項47〜58のうちのいずれか一に記載のデバイス。
A band coupled to the thermal conditioning device for holding the thermal conditioning device against a surface;
59. A device according to any one of claims 47 to 58.
前記熱調整装置は、表面に近接する前記熱調整装置の領域にて連続して複数の熱パルスを生成するように構成されている、
請求項47〜59のうちのいずれか一に記載のデバイス。
The thermal conditioning device is configured to generate a plurality of heat pulses continuously in a region of the thermal conditioning device proximate to a surface,
60. A device according to any one of claims 47 to 59.
表面に近接する前記熱調整装置の領域にて配置される少なくとも一つのセンサを、更に含む、
請求項47〜60のうちのいずれか一に記載のデバイス。
Further comprising at least one sensor disposed in a region of the thermal conditioning device proximate to a surface;
61. A device according to any one of claims 47-60.
表面の温度を操作する方法において、
表面に対して近接して熱調整装置の領域を配置するステップと、及び、
表面に近接する前記熱調整装置の領域にて120秒より短い期間に亘って熱パルスを生成するステップと
を含み、
前記熱パルスを生成するステップは、
約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第1の平均変化率にて、第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップと、及び、
約0.1℃/秒と約10.0℃/秒との間の第2の平均変化率にて、第2の温度から第3の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップと
を含み、
第1の温度と第3の温度との間の大きさの差異は、第1の温度と第2の温度との間の大きさの差異の25%より小さく、第1の平均変化率の大きさは、第2の平均変化率の大きさよりも大きい、
方法。
In the method of manipulating the surface temperature,
Placing the region of the thermal conditioning device in proximity to the surface; and
Generating a heat pulse for a period of time shorter than 120 seconds in the region of the thermal conditioning device proximate to a surface;
Generating the heat pulse comprises:
In the region of the thermal conditioning device proximate to the surface from a first temperature to a second temperature with a first average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. Adjusting the temperature; and
In the region of the thermal conditioning device proximate to the surface from a second temperature to a third temperature at a second average rate of change between about 0.1 ° C./second and about 10.0 ° C./second. Adjusting the temperature, and
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 25% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature, and the magnitude of the first average rate of change is large. Is greater than the magnitude of the second average rate of change,
Method.
前記熱調整装置は熱電気材料を含む、
請求項62に記載の方法。
The thermal conditioning device includes a thermoelectric material;
64. The method of claim 62.
30秒より短い期間に亘って、熱パルスを生成する、
請求項62又は63に記載の方法。
Generate heat pulses over a period of less than 30 seconds;
64. A method according to claim 62 or 63.
第1の平均変化率の大きさが第2の平均変化率の大きさより、第1の平均変化率の少なくとも10%大きい、
請求項62〜64のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude of the first average rate of change is at least 10% greater than the magnitude of the second average rate of change;
The method according to any one of claims 62 to 64.
第1の平均変化率若しくは第2の平均変化率の大きさが、0.3℃/秒と3.0℃/秒との間である、
請求項62〜65のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude of the first average rate of change or the second average rate of change is between 0.3 ° C./sec and 3.0 ° C./sec.
66. A method according to any one of claims 62 to 65.
第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、10℃より小さい、
請求項62〜66のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude difference between the first temperature and the second temperature is less than 10 ° C.,
67. A method according to any one of claims 62-66.
第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異が、2℃と8℃の間である
請求項62〜67のうちのいずれか一に記載の方法。
68. A method according to any one of claims 62 to 67, wherein the magnitude difference between the first temperature and the second temperature is between 2 [deg.] C and 8 [deg.] C.
第1の温度と第3の温度の間の大きさの差異が、第1の温度と第2の温度の間の大きさの差異の10%より小さい、
請求項62〜68のうちのいずれか一に記載の方法。
The magnitude difference between the first temperature and the third temperature is less than 10% of the magnitude difference between the first temperature and the second temperature;
69. The method according to any one of claims 62 to 68.
第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップが、経時的に実質的な線形の温度の振る舞いを生成するステップを含む、
請求項62〜69のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature in the region of the thermal conditioning device proximate to a surface from a first temperature to a second temperature includes generating a substantially linear temperature behavior over time.
70. A method according to any one of claims 62 to 69.
第1の温度から第2の温度へ、表面に近接する前記熱調整装置の領域において温度を調整するステップが、経時的に実質的な指数関数的減衰の温度の振る舞いを生成するステップを含む、
請求項62〜70のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature in the region of the thermal conditioning device proximate to a surface from a first temperature to a second temperature includes generating a temperature behavior of substantial exponential decay over time.
71. A method according to any one of claims 62-70.
第1の温度から第2の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記熱調整装置の領域において第1の温度から第2の温度へ温度を増加させるステップを含み、第2の温度から第3の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記熱調整装置の領域において第2の温度から第3の温度へ温度を減少させるステップを含み、
第2の温度は第1の温度より大きく、第3の温度は第2の温度より小さい、
請求項62〜71のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature from the first temperature to the second temperature includes increasing the temperature from the first temperature to the second temperature in a region of the thermal conditioning device proximate to a surface, the second temperature Adjusting the temperature from to a third temperature comprises reducing the temperature from the second temperature to the third temperature in the region of the thermal conditioning device proximate to a surface;
The second temperature is greater than the first temperature and the third temperature is less than the second temperature;
72. The method according to any one of claims 62-71.
第1の温度から第2の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記熱調整装置の領域において第1の温度から第2の温度へ温度を減少させるステップを含み、第2の温度から第3の温度へ温度を調整するステップが、表面に近接する前記熱調整装置の領域において第2の温度から第3の温度へ温度を増加させるステップを含み、
第2の温度は第1の温度より小さく、第3の温度は第2の温度より大きい、
請求項62〜71のうちのいずれか一に記載の方法。
Adjusting the temperature from the first temperature to the second temperature includes decreasing the temperature from the first temperature to the second temperature in a region of the thermal conditioning device proximate to a surface, the second temperature Adjusting the temperature from to a third temperature includes increasing the temperature from the second temperature to the third temperature in the region of the thermal conditioning device proximate to a surface;
The second temperature is less than the first temperature and the third temperature is greater than the second temperature;
72. The method according to any one of claims 62-71.
前記熱調整装置の領域を配置するステップが、
生きている皮膚に対して近接して前記熱調整装置の領域を配置するステップを含む、
請求項62〜73のうちのいずれか一に記載の方法。
Arranging the region of the thermal conditioning device comprises:
Placing the region of the thermal conditioning device in proximity to live skin,
74. A method according to any one of claims 62-73.
表面に近接する前記熱調整装置の領域にて複数の熱パルスを生成するステップを、更に含む、
請求項62〜74のうちのいずれか一に記載の方法。
Generating a plurality of heat pulses in an area of the thermal conditioning device proximate to a surface;
75. A method according to any one of claims 62 to 74.
表面に近接する前記熱調整装置の領域にて連続して複数の熱パルスを生成するステップを、更に含む、
請求項62〜75のうちのいずれか一に記載の方法。
Continuously generating a plurality of heat pulses in a region of the thermal conditioning device proximate to a surface;
76. A method according to any one of claims 62 to 75.
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